Mørket stof forbliver stort set mystisk, men astrofysikere forsøger fortsat at knække det mysterium åbent. Sidste års opdagelse af tyngdekraftsbølger fra Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) kan have åbnet et nyt vindue i det mørke stof mysterium. Indtast det, der er kendt som 'oprindelige sorte huller.'
Teoretikere har forudsagt eksistensen af partikler kaldet Weakly Interacting Massive Particles (WIMPS). Disse WIMP'er kan være, hvad mørk stof er lavet af. Men problemet er, at der ikke er noget eksperimentelt bevis for, at det kan sikkerhedskopieres. Mysteriet med mørk materie er stadig en åben sagsfil.
Da LIGO opdagede gravitationsbølger sidste år, fornyede den interessen for en anden teori, der forsøgte at forklare mørkt stof. Den teori siger, at mørkt stof faktisk kunne være i form af primordiale sorte huller (PBH'er), ikke de førnævnte WIMPS.
Primordiale sorte huller er forskellige end de sorte huller, du sandsynligvis tænker på. Disse kaldes stjernernes sorte huller, og de dannes, når en stor nok stjerne kollapser ind på sig selv i slutningen af sit liv. Størrelsen på disse stjernede sorte huller er begrænset af størrelsen og udviklingen af de stjerner, de danner ud fra.
I modsætning til stjernernes sorte huller, stammede oprindelige sorte huller i store tæthedsudsving i universet i de første øjeblikke af universet. De kan være meget større eller mindre end stjernernes sorte huller. PBH'er kan være så små som asteroider eller så store som 30 solmasser, endnu større. De kunne også være mere rigelige, fordi de ikke kræver en stor massestjerne for at danne.
Når to af disse PBH'er, der er større end ca. 30 solmasser, smelter sammen, ville de skabe de tyngdekraftsbølger, der er detekteret af LIGO. Teorien siger, at disse oprindelige sorte huller ville findes i galakernes haloer.
Hvis der er nok af disse mellemstore PBH'er i galaktiske glorier, ville de have en effekt på lys fra fjerne kvasarer, når det passerer gennem glorie. Denne effekt kaldes 'mikrolinsering'. Mikrolinseringen ville koncentrere lyset og få kvaserne til at se lysere ud.
Effekten af denne mikrolinsering ville være stærkere, jo mere masse en PBH har, eller jo mere rigelige PBH'er er i den galaktiske glorie. Vi kan selvfølgelig ikke se de sorte huller, men vi kan se kvasars øgede lysstyrke.
Arbejdet med denne antagelse undersøgte et team af astronomer ved Instituto de Astrofísica de Canarias mikrolinseringseffekten på kvasarer for at estimere antallet af oprindelige sorte huller af mellemmasse i galakser.
”De sorte huller, hvis fusion blev opdaget af LIGO, blev sandsynligvis dannet ved sammenbruddet af stjerner og var ikke de oprindelige sorte huller.” -Evencio Mediavilla
Undersøgelsen kiggede på 24 kvasarer, der er linseret på tyngdepunktet, og resultaterne viser, at det er normale stjerner som vores sol, der forårsager mikrolinseringseffekten på fjerne kvasarer. Dette udelukker eksistensen af en stor population af PBH'er i den galaktiske glorie. ”Denne undersøgelse indebærer,” siger Evencio Mediavilla, ”at det slet ikke er sandsynligt, at sorte huller med masser mellem 10 og 100 gange solens masse udgør en betydelig del af det mørke stof”. Af den grund blev de sorte huller, hvis fusion blev fundet af LIGO, sandsynligvis dannet ved sammenbruddet af stjerner og var ikke de oprindelige sorte huller ”.
Afhængigt af dit perspektiv, svarer det enten på nogle af vores spørgsmål om mørk stof eller kun uddyber mysteriet.
Vi bliver måske nødt til at vente længe, før vi ved nøjagtigt, hvad mørk materie er. Men de nye teleskoper, der er bygget rundt omkring i verden, ligesom det europæiske ekstremt store teleskop, det gigantiske magellan-teleskop og det store synoptiske undersøgelseskikkert, lover at uddybe vores forståelse af, hvordan mørk stof opfører sig, og hvordan det former universet.
Det er kun et spørgsmål om tid, før mysteriet med mørk materie er løst.
