Temná hmota zostáva zväčša záhadná, ale astrofyzici sa stále snažia túto záhadu otvoriť. Minuloročný objav gravitačných vĺn pomocou lasera Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) mohol otvoriť nové okno do tajomstva temnej hmoty. Zadajte tzv. Prvotné čierne diery.
Teoretici predpovedali existenciu častíc nazývaných Weakly Interactioning Massive Particles (WIMPS). Tieto WIMP môžu byť tým, z čoho je tmavá hmota vyrobená. Problém však spočíva v tom, že neexistujú žiadne experimentálne dôkazy na ich zálohovanie. Tajomstvo temnej hmoty je stále otvoreným spisom.
Keď LIGO minulý rok zistil gravitačné vlny, obnovil záujem o inú teóriu, ktorá sa pokúša vysvetliť temnú hmotu. Táto teória hovorí, že temná hmota môže byť v skutočnosti vo forme pravekých čiernych dier (PBH), nie vyššie uvedených WIMPS.
Pravé čierne diery sa líšia od čiernych dier, na ktoré pravdepodobne myslíte. Títo sa nazývajú hviezdne čierne diery a vytvárajú sa, keď sa na konci svojho života zrúti dostatočne veľká hviezda. Veľkosť týchto hviezdnych čiernych dier je obmedzená veľkosťou a vývojom hviezd, z ktorých sa tvoria.
Na rozdiel od hviezdnych čiernych dier, prvotné čierne diery vznikali vo veľkých výkyvoch hmoty počas prvých okamihov vesmíru. Môžu byť oveľa väčšie alebo menšie ako hviezdne čierne diery. PBH môžu byť také malé ako asteroidy alebo až 30 solárnych hmôt, dokonca väčšie. Mohli by tiež byť hojnejší, pretože nevyžadujú, aby sa vytvorila veľká hmotná hviezda.
Keď sa zlúčia dve z týchto PBH väčšie ako asi 30 slnečných hmôt, vytvoria sa gravitačné vlny zistené LIGO. Teória hovorí, že tieto praveké čierne diery sa nachádzajú v haloch galaxií.
Keby bolo dosť týchto stredne veľkých PBH v galaktických halónoch, malo by to vplyv na svetlo zo vzdialených kvasarov, keď prechádza halo. Tento efekt sa nazýva „mikroobjektív“. Mikrošošovky by sústredili svetlo a zvýšili jasnosť kvasarov.
Účinok tohto mikrošošoviek by bol silnejší, čím viac má PBH alebo čím viac sú PBH v galaktickom halo. Samotné čierne diery nevidíme, samozrejme, ale vidíme zvýšený jas kvázarov.
S týmto predpokladom skúmal tím astronómov z Instituto de Astrofísica de Canarias účinok mikrošošoviek na kvasary, aby sa odhadol počet pravekých čiernych dier strednej hmotnosti v galaxiách.
"Čierne diery, ktorých zlúčenie bolo zistené LIGO, boli pravdepodobne tvorené kolapsom hviezd a neboli to praveké čierne diery." -Evencio Mediavilla
Štúdia sa zamerala na 24 kvasarov, ktoré sú gravitačné šošovky a výsledky ukazujú, že mikro šošovky pôsobia na vzdialené kvasary normálne hviezdy ako naše Slnko. To vylučuje existenciu veľkej populácie PBH v galaktickom halo. „Táto štúdia naznačuje,“ hovorí Evencio Mediavilla, „že nie je vôbec pravdepodobné, že čierne diery s hmotnosťou medzi 10 a 100-násobkom hmotnosti Slnka tvoria významnú časť tmavej hmoty.“ Z tohto dôvodu boli čierne diery, ktorých zlúčenie detegovalo LIGO, pravdepodobne tvorené kolapsom hviezd, a neboli to praveké čierne diery “.
Podľa vašej perspektívy to buď zodpovie niektoré z našich otázok týkajúcich sa temnej hmoty, alebo iba prehĺbi záhadu.
Možno budeme musieť dlho čakať, kým presne vieme, čo je temná hmota. Nové teleskopy, ktoré sa budujú po celom svete, napríklad európsky mimoriadne veľký ďalekohľad, obrovský Magellanovský ďalekohľad a veľký synoptický prieskumný ďalekohľad, však sľubujú prehĺbenie nášho chápania toho, ako sa chová temná hmota a ako formuje vesmír.
Je len otázkou času, ako sa záhada temnej hmoty vyrieši.
