Stephen Hawking egyik leghíresebb elmélete a sötét anyagról rázta meg azt követően, hogy közzétették egy japán asztrofizikus csapat eredményeit, amelyet Masahiro Takada vezet a Kavli-i Világegyetem Fizikai és Matematikai Intézetéből. A híres fizikus, aki tavaly elhagyta ezt a világot, azt hitte, hogy ez a titokzatos és láthatatlan anyag az ősi fekete lyukakból áll, amelyek azonnal megjelentek a Nagyrobbanás után. A Subaru távcsövet használó japán tudósok kísérletet végeztek, amelynek eredményei, bár nem teljesen megcáfolják Hawking elméletét, de elismerik, hogy ezeknek a fekete lyukaknak valóban aprónak kell lenniük, hogy megmagyarázzák a sötét anyag természetét.
A sötét anyag az a kifejezés, amelyet a fizikusok egy titokzatos anyagra adtak, amely véleményük szerint egy érdekes tényt magyarázhat: az univerzumban minden mozog és forog, mintha több tömeget tartalmaz, mint amennyit képes észlelni. Különböző tudósok különböző időpontokban próbálták az úgynevezett sötét anyag tulajdonságait a különböző tárgyakhoz rendelni. Az 1970-es években Stephen Hawking és kollégái azt sugallták, hogy a Nagyrobot sok viszonylag kis fekete lyukat hozhat létre - mindegyik proton méretű. Ezeket az apró égitesteket nehéz látni, ám erõs gravitációs hatást gyakorolnak más tárgyakra is - a sötét anyag két ismert tulajdonságaira.
Eddig ezt az elméletet csak az ősi fekete lyukak esetében lehetett tesztelni, amelyek tömege nagyobb, mint a holdiné. A technológia fejlődésével a tudósok azonban egyre világosabb képeket kaptunk a világűrről. Új tanulmányukhoz a japán csillagászok egy csoportja a Hyper Suprime-Cam (HSC) kamerát használja, amely a Subaru távcsövére van felszerelve Hawaii-ban. Segítségével képeket készítettek az összes Andromédáról, a legközelebbi galaxisról, és megpróbálták megtalálni ezeket a kis tárgyakat. Munkájuk eredményét a Nature Astronomy folyóiratban tették közzé.
A fekete lyukak nem bocsátanak ki fényt, ám a szupermasszív fekete lyukakat, mint például az M87 galaxis közepén, amelyet a tudósok a közelmúltban fényképeztek, fényes akkreditációs lemezek veszik körül. Mivel azonban az ősi lyukak milliárdszor kisebbek, és nem tartalmaznak körülvevő fényes anyagot, csak az általuk létrehozott erőteljes gravitációs mezők megfigyelésével találhatók meg, amelyek torzítják a szomszédos objektumok sugárzását. Ezt a jelenséget mikrolensingnek hívják.
A távcsövek a csillagok folyamatos megfigyelésével képesek felismerni a fekete lyukak mikroméreteit. Amikor a fekete ajándékok áthaladnak a megfigyelési pont és a csillag előtt, torzítja a csillag fényét, és villogni kezd. Minél kisebb a fekete lyuk, annál gyorsabban fordul elő ez a járvány.
A japán csapat által keresett elsődleges lyukaknak azonban ennek a tömegnek csak egy töredéke van - ez megközelítőleg megegyezik a Holdunk tömegével. Ez azt jelenti, hogy a megfigyelt kitöréseknek sokkal rövidebbnek kell lenniük.
Promóciós videó:
Takada egyedülállónak nevezi a HSC kamerát, mivel ezzel a tudósok képesek voltak képeket készíteni az Andromeda galaxis összes csillagáról egyidejűleg, legalább körülbelül 2 perc expozícióval. Összességében a csillagászok kb. 200 képet készítettek Andromeda-ról 7 óra alatt egy tiszta éjszakán. Csak egy feltételezett mikrolencse eseményt találtak. Ha az ősi fekete lyukak a sötét anyag jelentős részét teszik ki, Takada szerint mintegy 1000 mikrolengető jelet kellett volna látniuk.
Ez azt jelenti, hogy Hawking elmélete teljesen megdöbbent? Takada és Bird nem sietnek a következtetések levonására. Szerintük a kapott eredmények még mindig nem zárják ki teljesen az őskori fekete lyukak létezését, mert kis tömegük miatt a jeleik villogása túl rövid lenne ahhoz, hogy rögzítsék őket. A kutatók szerint új eszközöket kell kidolgozni, amelyek lehetővé teszik azok felfedezését.
Ugyanakkor a tudósok megjegyzik, hogy akár egy ilyen jel észlelése döntő jelentőségű lehet a jövőbeli kutatások során, amelyek forradalmassá teszik Hawking néhány elméletét.
Nikolay Khizhnyak