Statistička analiza 740 eksplozija supernove pokazala je da crne rupe mogu činiti najviše 40 posto volumena tamne tvari u Svemiru, što zabija još jedan čavao u lijes teorije masivnih astrofizičkih kompaktnih halo objekata. Prema ovoj teoriji, iskonske crne rupe mogu biti izvor tamne tvari. Promatranje dvojice američkih znanstvenika sa Sveučilišta Kalifornija u Berkeleyju baca sumnju u ovu teoriju.
U veljači 2016. znanstvenici iz Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (LIGO) najavili su novu eru u astronomiji. Istraživači su prvi put otkrili predviđene gravitacijske valove stvorene parom sudarajućih crnih rupa. Osim nevjerojatne prirode samog otkrića, otkriće gravitacijskih valova oživjelo je staru teoriju da je tamna tvar derivat masivnih astrofizičkih kompaktnih halo objekata (MACHO), ultra-gustih objekata koji ne emitiraju svjetlost.
Prema suvremenim pretpostavkama, tamna tvar može činiti i do 85 posto volumena sve tvari u Svemiru, ali fizičari još nisu otkrili tu materiju pa ne znaju što je to. Tema postojanja tamne tvari privukla je aktivnu raspravu oko sebe nakon što je američka astronomka Vera Rubin 70-ih, proučavajući krivulje rotacije galaksija, otkrila razlike između predviđanja kružnog gibanja galaksija i promatranog gibanja (zvijezde na rubu galaksija trebale bi se okretati sporije od onih koje su bliže do galaktičkog središta, ali promatranje je pokazalo da je brzina rotacije vanjske i unutarnje zvijezde zapravo jednaka). Ova činjenica, poznata kao "problem rotacije galaksije", postala je jedan od glavnih dokaza o postojanju tamne materije. Međutim, pitanje je likakva je tamna materija još uvijek ostala i ostaje otvorena.
Tijekom sljedećih nekoliko desetljeća predloženi su mnogi kandidati za ulogu tamne materije. Danas su najpopularnije čestice poput aksiona ili slabo međusobno djelujućih čestica. Međutim, predmeti (posebno crne rupe) koje je nekoliko desetljeća ranije predložila teorija MACHO smatrani su glavnim izvorom tamne tvari. Prema ovoj teoriji, tamnu tvar zapravo čine barionske čestice (čestice obične tvari koje se mogu vidjeti) koje se kreću u međuzvjezdanom prostoru, nisu povezane s bilo kojim planetarnim sustavom i praktički (ili u potpunosti) ne emitiraju nikakvu energiju. Prema teoriji, MACHO mogu predstavljati neutronske zvijezde, smeđe patuljke, planete siroče i iskonske crne rupe koje su se pojavile nedugo nakon Velikog praska.
U 90-ima teorija MACHO predmeta izlazi iz mode. Znanstvenici su svoju potragu za izvorom tamne tvari usredotočili u česticama, ali nedavno otkriće LIGO-a ponovilo je zanimanje za crne rupe kao moguće objašnjenje nevidljive tamne tvari.
Budući da MACHO objekti, prema teoriji, ne emitiraju nikakvu energiju, za promatrača ti će objekti biti "tamni", odnosno nevidljivi. Na temelju toga, istraživači su očekivali da će ih otkriti pomoću učinka gravitacijskog mikroosjećanja. To je fenomen zakrivljenosti svjetlosnih valova promatranog objekta u odnosu na promatrača zbog vrlo snažnog gravitacijskog polja vrlo gustih i masivnih objekata smještenih između promatranog objekta i promatrača. Ovaj efekt može značajno povećati sjaj zvijezda vrlo udaljenih od nas i omogućiti nam da vidimo one objekte koji se ne mogu vidjeti uobičajenim tradicionalnim metodama promatranja. Ulogu gravitacijskih leća mogu igrati, na primjer, galaksije, galaktičke nakupine, kao i crne rupe.
Fizičari Miguel Tsumalakraregi i Urosh Selyak sa Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyu proveli su sofisticirane analize podataka o 740 eksplozija supernove - izuzetno svijetlim eksplozijama zvijezda - kako bi pratili doprinos iskonskih crnih rupa zakrivljenosti i pojačavanju svjetlosti supernove. Eksplozije supernove astronomi često koriste za mjerenje udaljenosti u svemiru, jer ti objekti imaju nevjerojatnu svjetlinu, koja se vrlo sporo smanjuje, što omogućuje izračun. Istraživanje je objavljeno u časopisu Physical Review Letters.
Znanstvenici su pretpostavili da će se odstupanje u svjetlini od nekoliko desetina posto, što ukazuje na učinak mikroleće na crne rupe i objašnjava se masom nevidljive tamne tvari, naći u najmanje 8 od 740 promatranih supernova. Međutim, znanstvenici nisu pronašli niti jedno odstupanje koje ukazuje na mikroleće na crnoj rupi.
Promotivni video:
Nalazi studije ne isključuju crne rupe kao izvore tamne tvari, ali značajno ograničavaju njihov doprinos njezinom volumenu unutar Svemira. Procjenjuje se da čak i ako crne rupe pridonose pojavama koje su povezane s tamnom tvari, tada to nije više od 40 posto. Prema autorima, oni već jesu i još nisu objavili rezultate cjelovitije analize koja je obuhvatila više od 1.000 supernova i prisiljava ih da tu brojku dodatno smanje - na najviše 23 posto.
“Ponovno smo se vratili normalnim raspravama. Što je tamna tvar? Čini se da nam ponestaje dobrih mogućnosti. Ovo je izazov za sljedeće generacije”, kaže profesor Urog Selyak.
