Ar putea materia întunecată, care domină Universul, să fie alcătuită din găuri negre primordiale? După descoperirea celor două găuri negre care în urma colapsului gravitațional au general undele gravitaționale măsurate de LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, SUA), această ipoteză este discutată intens în comunitatea științifică. Astronomii încearcă să facă noi măsurători care să o confirme sau, dimpotrivă, să o elimine definitiv.

Materia întunecată și găurile negre reprezintă două mari mistere ale fizicii moderne. Materia întunecată pare să domine Universul, fiind de circa cinci ori mai abundentă decât materia „normală”. Efectele materiei întunecate se resimt prin gravitația pe care aceasta o exercită asupra materiei normale, precum stele sau galaxii. Astfel, galaxiile par să conțină o cantitate enormă de materie întunecată, despre care nu știm din ce ar putea fi alcătuită.

O ipoteză ar fi că materia întunecată – care deci nu emite lumină și nu interacționează cu materia normală decât prin gravitație și, poate, extrem de slab prin noi forțe pe care, deocamdată, nu le cunoaștem – este alcătuită din particule încă nedescoperite. Acestea pot fi particule cu masa mult mai mare decât particulele de materie normală (electroni, protoni, neutroni) sau, în alte teorii, particule cu masa mult mai mică (axioni).

Mai multe experimente, la acceleratoarele de particule sau în laboratoarele subterane, au încercat și încearcă să detecteze semnale rezultate în urma interacțiunii particulelor de materie întunecată cu detectoarele noastre. Până în prezent însă, succesul a eludat aceste experimente. Nu au fost descoperite urme ale existenței particulelor ce ar putea alcătui materia întunecată. Experimentele Atlas și CMS de la Large Hadron Collider (LHC, Geneva) continuă vânătoarea particulelor de materie întunecată, la fel ca și experimentele din laboratoarele subterane, printre care XENON 1T de la Gran Sasso (Italia), cel mai sensibil experiment de gen care și-a început de curând activitatea.

În acest context, mai mulți oameni de știință au readus la viață o idee mai veche pe care au reușit s-o modernizeze. Ei susțin că materia întunecată ar putea fi alcătuită nici mai mult nici mai puțin decât din găuri negre. În urma recentei observații a undelor gravitaționale de către antenele interferometrice LIGO din SUA, generate de coliziunea a două găuri negre cu masa de mai bine de 30 de ori cea a Soarelui, este posibil, susțin aceștia, ca Universul să fie plin de astfel de găuri negre. Ele ar putea fi chiar la fel de numeroase ca stelele!

Cum de au ajuns cercetătorii să formuleze o astfel de ipoteză? Care este noutatea? Se consideră că găurile negre ce se nasc în urma morții stelelor – a exploziei urmată de colaps gravitațional, mai precis – ar trebui să aibă masa în jur de 15 ori cea a Soarelui. Găurile negre cu masa de peste 30 de ori cea a Soarelui, care au generat unda gravitațională, nu s-ar explica – cel puțin în mod simplu – prin modelul cunoscut. Ele ar fi putut lua naștere imediat după Big Bang, în Universul primordial, când densitatea era atât de mare încât materia ar fi putut colapsa direct în găuri negre. Aceste găuri negre primordiale ar putea fi extrem de numeroase în Univers.

La ora actuală nu cunoaștem cu precizie numărul și distribuția găurilor negre în Univers. Ele nu emit semnale (decât dacă capturează stele care cad în interiorul lor) și nu sunt vizibile cu telescoape în mod direct. Ar putea fi observate dacă emit unde gravitaționale atunci când sunt într-un sistem binar (precum cele măsurate de LIGO) sau prin efecte de lentilă gravitațională pe care le-ar exercita asupra luminii stelelor sau galaxiilor ce se propagă până la noi.

Noi experimente, precum CHIME (Canadian Hydrogen Mapping Experiment), un radiotelescop situat în Canada la Okanagan Falls, ar putea descoperi semnale indirecte ale existenței găurilor negre cu masa în jur de 30 de ori cea a Soarelui. Antenele gravitaționale LIGO și VIRGO (Italia) vor continua să caute unde gravitaționale generate de coliziunea găurilor negre, pentru a putea înțelege distribuția acestora în Univers.

În viitorul apropiat vom putea afla dacă găurile negre ar putea reprezenta misterioasa materie întunecată sau, dimpotrivă, va trebui să continuăm căutarea acesteia cu alte instrumente și noi metode.

LĂSAȚI UN MESAJ

Introduceti comentariul
Introdu numele

+ twenty six = 31