A sötét anyag nagyrészt titokzatos marad, ám az asztrofizikusok továbbra is megpróbálják feltárni ezt a rejtélyt. A Laser Interferometer Gravitációs Hullámmegfigyelő Intézet (LIGO) által a tavalyi évben felfedezett gravitációs hullámok új ablakot nyithattak meg a sötét anyag rejtélyében. Írja be az úgynevezett „elsődleges fekete lyukakat”.
A teoretikusok előre jelezték a gyengén interakciós masszív részecskéknek (WIMPS) nevezett részecskék létezését. Ezek a WIMP-k lehetnek a sötét anyag alkotóelemei. De a probléma az, hogy nincs kísérleti bizonyíték annak megerősítésére. A sötét anyag rejtélye továbbra is nyitott ügyi dosszié.
Amikor a LIGO tavaly észlelte a gravitációs hullámokat, megújult az érdeklődés egy másik elmélet iránt, amely megkísérelte megmagyarázni a sötét anyagot. Ez az elmélet azt mondja, hogy a sötét anyag valójában elsődleges fekete lyukak (PBH) formájában lehet, nem pedig a fent említett WIMPS.
Az ősi fekete lyukak különböznek azoktól a fekete lyukaktól, amelyekre valószínűleg gondolsz. Ezeket csillagos fekete lyukaknak hívják, és akkor képződnek, amikor egy elég nagy csillag élettartama végén összeomlik. Ezeknek a fekete csillagoknak a méretét korlátozza a csillagok mérete és fejlődése, amelyekből képezik őket.
A csillagú fekete lyukaktól eltérően, az ősi fekete lyukak az anyag nagy sűrűségű ingadozásaiból származtak az univerzum első pillanataiban. Ezek sokkal nagyobbak vagy kisebbek, mint a csillagok fekete lyukak. A PBH-k lehetnek akár apró, akár aszteroidák, vagy akár 30, még nagyobb is lehet. Lehet, hogy bőségesebbek is, mert nem szükséges nagy tömegcsillag kialakulásához.
Ha ezek közül a körülbelül 30 napenergiánál nagyobb PBH-k egyesülnek, akkor létrejönnek a LIGO által észlelt gravitációs hullámok. Az elmélet szerint ezek az elsődleges fekete lyukak a galaxisok halosában találhatók meg.
Ha elegendő ilyen közepes méretű PBH a galaktikus halókban, akkor azok hatással lesznek a távoli kvazárok fényére, amikor az áthalad a halogén. Ezt a hatást „mikrolencsének” nevezik. A mikrolencsék koncentrálják a fényt, és a kvazárok világosabbá válnak.
Ennek a mikrolencsének a hatása annál erősebb, minél nagyobb a tömeg egy PBH-vel, vagy annál gazdagabb PBH-k vannak a galaktikus halogénben. Maga a fekete lyukak természetesen nem láthatók, de láthatjuk a kvazárok megnövekedett fényerejét.
Ezzel a feltevéssel együtt az Instituto de Astrofísica de Canarias csillagászok egy csoportja megvizsgálta a kvazárok mikrolencséinek hatását, hogy becsülje meg a középtömeg elsődleges fekete lyukainak számát a galaxisokban.
"A fekete lyukakat, amelyek összeolvadását a LIGO észlelte, valószínűleg a csillagok összeomlása okozta, és nem elsődleges fekete lyukak voltak." -Evencio Mediavilla
A tanulmány 24 kvazárat vizsgált, amelyek gravitációs lencsével rendelkeznek, és az eredmények azt mutatják, hogy a normál csillagok, mint a mi Napunk, okozják a mikrolencsét a távoli kvazárokon. Ez kizárja a PBH-k nagy létezését a galaktikus haloban. "Ez a tanulmány arra utal, hogy - mondja az Evencio Mediavilla" - egyáltalán nem valószínű, hogy a Nap tömegének tíz és százszorosa közötti fekete lyukak a sötét anyag jelentős hányadát teszik ki ". Ezért azok a fekete lyukak, amelyek összeolvadását a LIGO észlelte, valószínűleg a csillagok összeomlásából származtak, és nem elsődleges fekete lyukak voltak.
Attól függően, hogy néz-e szemszögéből, ez vagy válaszol a sötét anyaggal kapcsolatos néhány kérdésre, vagy csak elmélyíti a rejtélyt.
Lehet, hogy sokáig kell várnunk, mielőtt pontosan tudjuk, mi a sötét anyag. De a világ minden tájáról építendő új távcsövek, mint például az Európai Rendkívül Nagy Teleszkóp, az Óriás Magellan Teleszkóp és a Nagy Szinoptikus Felmérő Teleszkóp, ígéretet tesz arra, hogy elmélyítjük megértésünket arról, hogy a sötét anyag hogyan viselkedik, és hogyan formálja az Univerzumot.
Csak idő kérdése, amíg a sötét anyag rejtélyét meg nem oldják.
