Ena izmed najbolj znanih teorij Stephena Hawkinga o temni snovi - da je ta skrivnostna in nevidna snov sestavljena iz prvotnih črnih lukenj - je pred kratkim doživela velik udarec. Do tega sklepa prihaja iz masivnega teleskopa, ki je v enem posnetku zajel sliko celotne galaksije.
Ugotovitve ne izključujejo povsem znanega pojma Stephena Hawkinga. A nakazujejo, da bi morale prvinske črne luknje biti resnično majhne, da bi razložile temno snov.
Skrivnost temne snovi
Temna snov je ime, ki so ga fiziki dali za razlago posebej skrivnostnega pojava: Vse v vesolju se premika, kroži in se vrti, kot da bi bilo več mase, kot jo lahko zaznamo. Pojasnila o temni snovi segajo od duhovitih delcev, imenovanih nevtrini, do neznanih delcev, do novih zakonov fizike. V 70. letih prejšnjega stoletja so Stephen Hawking in njegovi sodelavci teoretirali, da je morda Veliki prašek ustvaril veliko število relativno majhnih črnih lukenj - vsaka približno velikost protona. Te drobne, starodavne črne luknje bi bilo težko opaziti, vendar bi imele velik gravitacijski učinek na drugih predmetih - dveh znanih lastnostih temne snovi.
Črne luknje ne oddajajo nobene svetlobe, pa supermasivne črne luknje, kot je tisto v središču galaksije Messier 87, obdajajo svetle diske vroče snovi. Prvotne črne luknje pa so milijarde krat manjše in nimajo vidnih, žarečih snovi, ki jih obdajajo. Namesto tega iskanje majhnih črnih lukenj pomeni iskanje krajev, kjer njihova mogočna gravitacijska polja upogibajo svetlobo - pojav, imenovan mikrolečenje.
Teleskopi najdejo mikrolesene črne luknje, tako da skozi čas fotografirajo zvezde. Črna luknja, ki poteka pred to zvezdo, bo izkrivila njeno svetlobo in jo bliskala; manjša kot je črna luknja, hitrejši bo blisk. "Če ima mikrolezijski objekt, recimo eno sončno maso," je Takada povedal Live Science in se skliceval na maso sonca, "časovni razpon je nekaj mesecev ali leto." Toda prvotne črne luknje, ki so jih iskali, so imele le majhen del te mase, približno maso lune. To pomeni, da bi bili njihovi utripi veliko krajši. HSC je "edinstven," je dejal Takada, saj jim omogoča, da naenkrat posnamejo fotografije vseh zvezd v galaksiji Andromeda, v osupljivo hitrih (za astronome) intervale izpostavljenosti - vsak interval je bil dolg le 2 minuti.
Takada in njegova ekipa so v jasni noči v 7 urah posneli približno 200 slik galaksije Andromeda. Ugotovili so le en potencialni dogodek mikroleženja. Če bi prvinske črne luknje tvorile pomemben del temne snovi, bi dejal Takada, bi morali videti približno 1.000 mikrolepilnih signalov.
"Microlensing je zlati standard za odkrivanje črnih lukenj ali njihovo odpravljanje," je dejal Simeon Bird, fizik iz črne luknje na kalifornijski univerzi Riverside, ki ni bil vključen v delo. "To delo izključuje izvirne črne luknje kot temno snov v množici množic, kjer prejšnje omejitve niso bile tako močne niti tako močne kot nova. To je zelo lep rezultat."
Je bil to zadnji žebelj v krsti? Je Hawkingova teorija res mrtva? Po besedah Bird in Takada, ki pravijo, da prvotne črne luknje določenih množic še vedno niso bile popolnoma odpravljene kot kandidati.
"Še vedno obstaja nekaj mas, kjer so omejitve šibke, približno 20-30 sončnih mas," je za Live Science povedal Bird. "Ti bi lahko še vedno bili od 1 do 10% temne snovi ... in še vedno je okno pri manjši masi, kot je masa zelo majhnega asteroida."
"Naši fiziki so zelo navdušeni, ker je še okno," je dejal Takada. Podatki ne morejo izključiti teh majhnih črnih lukenj, ker bi bili utripi iz teh črnih lukenj prekratek, "zato moramo razmisliti o drugi metodi, da to storimo."
Vendar pa je bil v njihovi raziskavi zaznan en "blisk". Čeprav gre za en sam, predhodni rezultat, bi lahko na koncu postal zelo pomemben: že prvo odkrivanje prvotne črne luknje, ki bi bila prelomna potrditev nekaterih Hawkingovih del.
"Samo eno opazovanje ni tako prepričljivo," je dejal Takada. "Za potrditev potrebujemo še več opazovanj. Če bi šlo zares, bi morali še naprej iskati isto stvar," saj HSC še naprej uporabljajo za iskanje več mikrolenjenja.
