Statistická analýza 740 výbuchů supernov ukázala, že černé díry nemohou představovat více než 40 procent objemu temné hmoty ve vesmíru, což zase vrazí další hřebík do rakve teorie masivních astrofyzikálních kompaktních halo objektů. Podle této teorie mohou být prvotní černé díry zdrojem temné hmoty. Pozorování dvou amerických vědců z Kalifornské univerzity v Berkeley tuto teorii zpochybňuje.
V únoru 2016 oznámili vědci z Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (LIGO) novou éru v astronomii. Vědci poprvé objevili předpovězené gravitační vlny vytvořené dvojicí kolidujících černých děr. Kromě úžasné povahy samotného objevu objev gravitačních vln oživil starou teorii, že temná hmota je derivátem masivních astrofyzikálních kompaktních halo objektů (MACHO), ultrahustých objektů, které nevyzařují světlo.
Podle moderních předpokladů může temná hmota představovat až 85 procent objemu veškeré hmoty ve vesmíru, ale fyzici tuto hmotu dosud neobjevili, takže nevědí, o co jde. Téma existence temné hmoty přitahovalo aktivní diskusi kolem sebe poté, co americká astronomka Vera Rubinová v 70. letech studovala rotační křivky galaxií, odhalila nesrovnalosti mezi předpokládaným kruhovým pohybem galaxií a pozorovaným pohybem (hvězdy na okraji galaxií by se měly otáčet pomaleji než ty, které jsou blíže do galaktického středu, ale pozorování ukázalo, že rychlost otáčení vnějších a vnitřních hvězd byla ve skutečnosti stejná). Tato skutečnost, známá jako „problém rotace galaxií“, se stala jedním z hlavních důkazů o existenci temné hmoty. Otázka však, zdajaká temná hmota stále zůstává a zůstává otevřená.
Během příštích několika desetiletí bylo navrženo mnoho kandidátů na roli temné hmoty. Nejoblíbenější jsou dnes částice, jako jsou osy nebo slabě interagující částice. Za hlavní zdroj temné hmoty však byly považovány objekty (zejména černé díry) navržené před několika desetiletími teorií MACHO. Podle této teorie je temná hmota ve skutečnosti tvořena baryonickými částicemi (částice běžné hmoty, které lze vidět) pohybujícími se v mezihvězdném prostoru, které nejsou spojeny s žádným planetárním systémem a prakticky (nebo úplně) nevyzařují žádnou energii. Podle teorie může MACHO představovat neutronové hvězdy, hnědé trpaslíky, osiřelé planety a prvotní černé díry, které se objevily krátce po Velkém třesku.
V 90. letech vyšla teorie MACHO objektů z módy. Vědci se zaměřili na hledání zdroje temné hmoty v částicích, ale nedávný objev LIGO znovu nastartoval zájem o černé díry jako možné vysvětlení neviditelné temné hmoty.
Protože objekty MACHO podle teorie nevyzařují žádnou energii, pro pozorovatele budou tyto objekty „temné“, tj. Neviditelné. Na základě toho vědci očekávali, že je detekují pomocí účinku gravitačního mikročočkování. Jedná se o jev zakřivení světelných vln pozorovaného objektu ve vztahu k pozorovateli v důsledku velmi silného gravitačního pole velmi hustých a masivních objektů umístěných mezi pozorovaným objektem a pozorovatelem. Tento efekt může významně zvýšit jas hvězd velmi vzdálených od nás a umožní nám vidět ty objekty, které nelze vidět běžnými tradičními metodami pozorování. Roli gravitačních čoček mohou hrát například galaxie, galaktické kupy a také černé díry.
Fyzici Miguel Tsumalakraregi a Urosh Selyak z Kalifornské univerzity v Berkeley provedli sofistikované datové analýzy 740 výbuchů supernov - extrémně jasných výbuchů hvězd -, aby vysledovaly příspěvek prvotních černých děr k zakřivení a zesílení světla supernovy. Výbuchy supernovy jsou astronomy často používány k měření vzdáleností ve vesmíru, protože tyto objekty mají neuvěřitelnou jasnost, která klesá velmi pomalu, což umožňuje výpočty. Výzkum je publikován v časopise Physical Review Letters.
Vědci předpokládali, že u nejméně 8 ze 740 pozorovaných supernov bude nalezena odchylka jasu několik desetin procenta, což naznačuje účinek mikročočky na černé díry a vysvětluje ji hmota neviditelné temné hmoty. Vědci však nikdy nenašli jedinou odchylku indikující mikročočky na černé díře.
Propagační video:
Zjištění studie nevylučují černé díry jako zdroje temné hmoty, ale významně omezují jejich příspěvek k jejímu objemu uvnitř vesmíru. Odhaduje se, že i když černé díry přispívají k jevům spojeným s temnou hmotou, není to více než 40 procent. Podle autorů již mají a dosud nepublikovali výsledky úplnější analýzy, která zahrnovala více než 1000 supernov a nutí je dále snižovat toto číslo - maximálně na 23 procent.
"Jsme zpět v normálních diskusích." Co je temná hmota? Vypadá to, že už nemáme dobré možnosti. To je výzva pro další generace, “říká profesor Urog Selyak.