Рубрика: Астрономија и астронаутика
Од што се состои темната материја?
Автор: Невенка Стојановска
Објавено на 04.04.2019 - 12:30

Заднинската слика го прикажува објектот M31 онака како што го регистрираат 104-те CCD чипов во камерата на телескопот Субару на Хаваите

Еден меѓународен научен тим ригорозно тестираше една од хипотезите на Стивен Хокинг којашто се однесува на можниот состав на темната материја. Нивните резултати ја отфрлија можноста дека поголемиот дел од темната материја ја сочинуваат минијатурни примордијални црни дупки, не поголеми од десетти дел на милиметарот. Деталите од нивното истражување беа објавени оваа недела во Nature Astronomy.

Научниците веќе знаат дека 85% од материјата во универзумот е всушност темна материја. Токму нејзиното гравитациско влијание ги држи на едно место ѕвездите во секоја галаксија, па и во нашата - Млечниот Пат. Сепак, обидите да се откријат честичките од коишто се состои темната материја со помош на подземни или акцелераторски експерименти, досега не вродиле со плод. Ова ги наведе научниците да ја разгледаат хипотезата на Хокинг промовирана во 1974 година, во врска со постоењето на примордијални црни дупки коишто настанале непосредно по Биг-бенгот. Во оваа теорија Хокинг шпекулира за можноста најголемиот дел од темната материја да ја сочинуваат токму вакви минијатурни, примордијални црни дупки.

Во потрага по примордијалните црни дупки на потегот меѓу Земјата и галаксијата Андромеда, меѓународниот тим се послужил со ефектот на гравитациските леќи. Ефектот на гравитациска леќа, за којшто имаме пишувано во неколку наврати, првично бил предложен од Ајнштајн (види ЕМИТЕР 9/2012 – Гравитациски леќи). Ефектот се манифестира како “превиткување” на светлиските зраци што потекнуваат од некој далечен објект, на пример ѕвезда, поради гравитациското дејство на некој друг масивен објект, каков што би претставувала, на пример, црна дупка. Во екстремни случаи, ова превиткување на светлината може да го засили сјајот на ѕвездата што се наоѓа зад објектот, правејќи ја навидум многу посветла од она што таа е во реалноста.

Сепак, ефектот на гравитациска леќа е многу редок настан. За негово набљудување се потребни најмалку 3 услови – ѕвездата во галаксијата Андромеда, примордијалната црна дупка која што ќе дејствува како гравитацска леќа и набљудувачот на Земјата да бидат на иста линија. Така, за максимизирање на шансите за регистрација на ваков настан, истражувачите се послужиле со дигиталниот апарат Hyper Suprime-Cam на телескопот Субару, смесетен на Хаваите. Овој уред може да ја направи снимка од целата галаксијата Андромеда во еден кадар. Имајќи ја предвид очекуваната брзина на движење на примордијалните црни дупки во меѓуѕвездениот простор, тимот направил повеќе фотографии една по друга, со цел да го улови во кадар треперењето на некоја ѕвезда, односно да ја забележи промената на нејзиниот сјај што настанува под дејство на гравитациската леќа, а којашто може да трае од неколку минути до неколку часа.

Тимот ги прочистил податоците од 190-те слики на галаксијата Андромеда направени во низа во текот на седум часа, пребарувајќи знаци за потенцијални гравитациски леќи. Ако темната материја се состои од примордијални црни дупки на со дадена маса, во овој случај маса помала од онаа на Месечината, истражувачите требале да регистрираат отприлика околу 1000 вакви настани. Но, по внимателни анализи, тие идентификувале само еден случај. Резултатите на тимот покажале дека примордијалните црни дупки сочинуваат не повеќе од 0,1 % од целата маса на темната материја. Ова значи дека шпекулацијата за ваков состав на темната материја паѓа во вода, така што составот на темната материја и понатаму останува мистерија.

Истражувачите планираат понатамошна анализа на составот на галаксијата Андромеда. Една од теориите што ќе биде ставена следна на проверка е дали бинарните црни дупки, откриени со помош на детекторот за гравитациски бранови LIGO, се всушност примордијални црни дупки.

Клучни зборови:
Заднинската слика го прикажува објектот M31 онака како што го регистрираат 104-те CCD чипов во камерата на телескопот Субару на Хаваите

Заднинската слика го прикажува објектот M31 онака како што го регистрираат 104-те CCD чипов во камерата на телескопот Субару на Хаваите