Jedna z najslávnejších teórií Stephena Hawkinga o temnej hmote bola otrasená po zverejnení výsledkov japonského tímu astrofyzikov pod vedením Masahira Takadu z Fyzikálneho a matematického ústavu vesmíru v Kavli. Slávny fyzik, ktorý minulý rok opustil tento svet, veril, že táto záhadná a neviditeľná látka pozostáva z pravekých čiernych dier, ktoré sa objavili hneď za Veľkým treskom. Japonskí vedci používajúci teleskop Subaru vykonali experiment, ktorého výsledky síce síce úplne nevyvracajú Hawkingovu teóriu, ale pripúšťajú, že tieto čierne diery musia byť skutočne malé, aby vysvetlili povahu temnej hmoty.
Temná hmota je termín, ktorý fyzici dali za záhadnú látku, ktorá by podľa ich názoru mohla vysvetliť jeden zaujímavý fakt: všetko vo vesmíre sa hýbe a rotuje, akoby obsahovalo viac hmoty, ako dokážeme zistiť. Rôzni vedci sa v rôznych časoch pokúšali priradiť vlastnosti tzv. Temnej hmoty rôznym objektom. V 70. rokoch 20. storočia Stephen Hawking a jeho kolegovia navrhli, aby Veľký tresk mohol vytvoriť veľké množstvo relatívne malých čiernych dier - každá s veľkosťou protónu. Tieto malé nebeské telá sú ťažko viditeľné, ale budú mať výrazné gravitačné účinky na ďalšie objekty - dva známe vlastnosti temnej hmoty.
Až doteraz mohla byť táto teória testovaná iba na pradávne čierne diery, ktorých hmotnosť je väčšia ako mesačná. S vývojom technológie však vedci dokázali získať stále jasnejší obraz o vesmíre. Pri svojej novej štúdii použil tím japonských astronómov kameru Hyper Suprime-Cam (HSC) namontovanú na teleskopu Subaru na Havaji. S jeho pomocou vyfotili všetky Andromedy, najbližšiu galaxiu, ktorá sa nám snažila nájsť tieto malé objekty. Výsledok ich práce bol publikovaný v časopise Nature Astronomy.
Čierne diery nevyžarujú svetlo, ale superhmotné čierne diery, ako je tá v strede galaxie M87, ktorú vedci nedávno fotografovali, sú obklopené jasnými narastajúcimi diskami horúcich látok. Ale pretože prvotné diery sú miliardy krát menšie a neobsahujú viditeľné svetelné látky, možno ich nájsť iba pozorovaním silných gravitačných polí, ktoré vytvárajú, ktoré narúšajú žiarenie susedných objektov. Tento jav sa nazýva microlensing.
Teleskopy sú schopné detekovať mikročočky čiernych dier nepretržitým sledovaním hviezd. Keď čierne dary prechádzajú pred pozorovacím bodom a hviezdou, skresľujú svetlo hviezdy a spôsobujú „blesk“. Čím je čierna diera menšia, tým rýchlejšie sa vyskytne toto ohnisko.
Avšak prvotné diery, ktoré japonský tím hľadal, majú iba zlomok tejto hmoty - je približne rovnaká ako hmotnosť nášho Mesiaca. To znamená, že pozorované ohniská by mali byť oveľa kratšie.
Propagačné video:
Takada nazýva HSC kamerou jedinečnou, pretože vďaka nej vedci dokázali zachytiť snímky všetkých hviezd galaxie Andromeda súčasne s minimálnou expozíciou približne 2 minúty. Celkovo mohli astronómovia za jasnej noci získať asi 200 fotografií Andromedy za 7 hodín. Nakoniec našli iba jednu zdanlivú udalosť na microlensing. Ak praveké čierne diery zodpovedajú za značnú časť tmavej hmoty, Takada povedal, že by mali vidieť asi 1 000 mikrolitrových signálov.
Znamená to, že Hawkingova teória bola úplne vyvrátená? Takada a Bird sa nijako neponáhľajú, aby dospeli k záverom. Podľa nich získané výsledky stále nemôžu úplne vylúčiť existenciu pravekých čiernych dier, pretože záblesky ich signálov by kvôli ich malej hmotnosti boli príliš krátke na ich zaznamenanie. Podľa vedcov je potrebné vyvinúť nové nástroje, ktoré by ich umožnili objaviť.
Vedci zároveň poznamenávajú, že odhalenie jedného takého signálu by mohlo byť rozhodujúce pre budúci výskum, ktorý spôsobí revolúciu v niektorých Hawkingových teóriách.
Nikolay Khizhnyak