Temná hmota zůstává z velké části tajemná, ale astrofyzici se stále snaží tuto záhadu otevřít. Loňský objev gravitačních vln pomocí gravitačního vlnového observatoře laserových interferometrů (LIGO) možná otevřel nové okno do tajemství temné hmoty. Zadejte tzv. Pravěké černé díry.
Teoretici předpovídali existenci částic nazývaných Weakly Interactioning Massive Particles (WIMPS). Tyto WIMP by mohly být tím, čím je temná hmota vyrobena. Problém je však v tom, že neexistují žádné experimentální důkazy, které by ho podporovaly. Tajemství temné hmoty je stále otevřeným spisem.
Když LIGO loni detekoval gravitační vlny, obnovil zájem o jinou teorii, která se pokoušela vysvětlit temnou hmotu. Tato teorie říká, že temná hmota by ve skutečnosti mohla být ve formě pravěkých černých děr (PBH), nikoli výše zmíněných WIMPS.
Pravěké černé díry jsou jiné než černé díry, na které pravděpodobně myslete. Nazývají se hvězdné černé díry a vytvářejí se, když se na konci svého života zhroutí dostatečně velká hvězda. Velikost těchto hvězdných černých děr je omezena velikostí a vývojem hvězd, ze kterých se vytvářejí.
Na rozdíl od hvězdných černých děr vznikly prapůvodní černé díry v kolísání hmoty s vysokou hustotou během prvních okamžiků vesmíru. Mohou být mnohem větší nebo menší než hvězdné černé díry. PBH mohou být malé jako asteroidy nebo velké 30 slunečních hmot, dokonce větší. Mohli by také být hojnější, protože nevyžadují vytvoření velké hmotné hvězdy.
Když se sloučí dvě z těchto PBH větších než 30 solárních hmot, vytvoří gravitační vlny detekované LIGO. Teorie říká, že tyto pravěké černé díry se nacházejí v haloch galaxií.
Pokud je dost těchto středně velkých PBH v galaktických haloch, měly by vliv na světlo ze vzdálených kvasarů, když prochází halo. Tento efekt se nazývá „mikroobjektiv“. Mikroobjektiv by soustředil světlo a působil by kvazary jasnějším.
Účinek této mikro-čočky by byl silnější, čím více má PBH, nebo čím větší jsou PBH v galaktickém halou. Samotné černé díry samozřejmě nevidíme, ale vidíme zvýšený jas kvasarů.
Ve spolupráci s tímto předpokladem zkoumal tým astronomů z Institututo de Astrofísica de Canarias účinek mikro-čoček na kvazary, aby odhadl počet pravěkých černých děr střední hmoty v galaxiích.
"Černé díry, jejichž sloučení bylo detekováno LIGO, byly pravděpodobně vytvořeny kolapsem hvězd a nebyly to pravěké černé díry." -Evencio Mediavilla
Studie se zaměřila na 24 kvasarů, které jsou gravitačně čočky, a výsledky ukazují, že mikro-čočky na vzdálené kvasary způsobují normální hvězdy jako naše Slunce. To vylučuje existenci velké populace PBH v galaktickém halou. "Tato studie naznačuje," říká Evencio Mediavilla, "že není vůbec pravděpodobné, že černé díry s hmotností mezi 10 a 100 násobkem hmotnosti Slunce tvoří významný zlomek temné hmoty". Z tohoto důvodu byly černé díry, jejichž sloučení bylo detekováno LIGO, pravděpodobně vytvořeny kolapsem hvězd a nebyly prapůvodními černými děrami “.
Podle vaší perspektivy to buď zodpoví některé z našich otázek o temné hmotě, nebo pouze prohloubí tajemství.
Možná budeme muset dlouho čekat, než přesně víme, co je temná hmota. Ale nové dalekohledy budované po celém světě, jako je Evropský mimořádně velký dalekohled, Obrovský Magellanův dalekohled a Velký synoptický průzkumný dalekohled, slibují prohloubení našeho porozumění tomu, jak se chová temná hmota a jak formuje vesmír.
Je to jen otázka času, než se záhada temné hmoty vyřeší.
