Štatistická analýza 740 výbuchov supernov ukázala, že čierne diery nemôžu predstavovať viac ako 40 percent objemu tmavej hmoty vo vesmíre, čo zase vráža ďalší klinec do rakvy teórie masívnych astrofyzikálnych kompaktných halo objektov. Podľa tejto teórie môžu byť prvotné čierne diery zdrojom tmavej hmoty. Pozorovanie dvoch amerických vedcov z Kalifornskej univerzity v Berkeley spochybňuje túto teóriu.
Vo februári 2016 ohlásili vedci z Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (LIGO) novú éru v astronómii. Vedci prvýkrát objavili predpovedané gravitačné vlny vytvorené dvojicou zrážajúcich sa čiernych dier. Okrem úžasnej povahy samotného objavu objav gravitačných vĺn oživil starú teóriu, že temná hmota je derivátom masívnych astrofyzikálnych kompaktných halo objektov (MACHO), ultrahustých objektov, ktoré nevyžarujú svetlo.
Podľa moderných predpokladov môže tmavá hmota predstavovať až 85 percent objemu všetkej hmoty vo vesmíre, ale fyzici túto hmotu ešte neobjavili, takže nevedia, o čo ide. Téma existencie tmavej hmoty priťahovala okolo seba aktívnu diskusiu po tom, čo americká astronómka Vera Rubinová v 70. rokoch skúmala krivky rotácie galaxií a odhalila nezrovnalosti medzi predpovedaným kruhovým pohybom galaxií a pozorovaným pohybom (hviezdy na okraji galaxií by sa mali otáčať pomalšie ako hviezdy bližšie do galaktického stredu, ale pozorovanie ukázalo, že rýchlosť rotácie vonkajších a vnútorných hviezd bola v skutočnosti rovnaká). Táto skutočnosť známa ako „problém rotácie galaxií“sa stala jedným z hlavných dôkazov o existencii temnej hmoty. Otázka však, čiaká temná hmota stále zostáva a zostáva otvorená.
V priebehu nasledujúcich niekoľkých desaťročí bolo navrhnutých veľa kandidátov na úlohu temnej hmoty. Dnes sú najobľúbenejšie častice ako sú osi alebo slabo interagujúce častice. Avšak objekty (najmä čierne diery) navrhnuté o niekoľko desaťročí skôr teóriou MACHO boli považované za hlavný zdroj tmavej hmoty. Podľa tejto teórie je tmavá hmota v skutočnosti tvorená baryonickými časticami (časticami bežnej hmoty, ktoré je možné vidieť) pohybujúcimi sa v medzihviezdnom priestore, ktoré nie sú spojené so žiadnym planetárnym systémom a prakticky (alebo úplne) nevyžarujú žiadnu energiu. Podľa teórie môže MACHO predstavovať neutrónové hviezdy, hnedých trpaslíkov, sirotské planéty a prvotné čierne diery, ktoré sa objavili krátko po Veľkom tresku.
V 90. rokoch vyšla z módy teória objektov MACHO. Vedci zamerali svoje pátranie po zdroji tmavej hmoty v časticiach, nedávny objav LIGO však znova vyvolal záujem o čierne diery ako možné vysvetlenie neviditeľnej tmavej hmoty.
Pretože objekty MACHO podľa teórie nevyžarujú žiadnu energiu, pre pozorovateľa budú tieto objekty „tmavé“, teda neviditeľné. Na základe toho vedci očakávali, že ich odhalia pomocou účinku gravitačného mikročočkovania. Toto je jav zakrivenia svetelných vĺn pozorovaného objektu vo vzťahu k pozorovateľovi v dôsledku veľmi silného gravitačného poľa veľmi hustých a masívnych objektov umiestnených medzi pozorovaným objektom a pozorovateľom. Tento efekt môže významne zvýšiť jas hviezd veľmi vzdialených od nás a umožní nám vidieť tie objekty, ktoré nie je možné vidieť bežnými tradičnými metódami pozorovania. Úlohu gravitačných šošoviek môžu hrať napríklad galaxie, galaktické zhluky a tiež čierne diery.
Fyzici Miguel Tsumalakraregi a Urosh Selyak z Kalifornskej univerzity v Berkeley uskutočnili sofistikované dátové analýzy 740 výbuchov supernov - mimoriadne jasných výbuchov hviezd - na vysledovanie príspevku prvotných čiernych dier k zakriveniu a zosilneniu svetla supernovy. Výbuchy supernovy astronómovia často používajú na meranie vzdialeností vo vesmíre, pretože tieto objekty majú neuveriteľný jas, ktorý klesá veľmi pomaly, čo umožňuje výpočty. Výskum je publikovaný v časopise Physical Review Letters.
Vedci predpokladali, že odchýlka jasnosti niekoľkých desatín percenta, naznačujúca vplyv mikročočiek na čierne diery a vysvetlená masou neviditeľnej tmavej hmoty, sa bude nachádzať najmenej v 8 zo 740 pozorovaných supernov. Vedci však nenašli jedinú odchýlku indikujúcu mikročočky na čiernej diere.
Propagačné video:
Zistenia štúdie nevylučujú čierne diery ako zdroje tmavej hmoty, ale významne obmedzujú ich príspevok k jej objemu vo vesmíre. Odhaduje sa, že aj keď čierne diery prispievajú k javom, ktoré sú spojené s temnou hmotou, nie je to viac ako 40 percent. Podľa autorov už majú a ešte nezverejnili výsledky kompletnejšej analýzy, ktorá sa týkala viac ako 1 000 supernov a núti ich ďalej znižovať tento údaj - na maximum 23 percent.
"Opäť sme späť k normálnym diskusiám." Čo je tmavá hmota? Vyzerá to, že už nemáme dobré možnosti. Je to výzva pre ďalšie generácie, “hovorí profesor Urog Selyak.