Een internationaal team van onderzoekers heeft een theorie gespeculeerd door wijlen Stephen Hawking aan de meest rigoureuze test tot nu toe onderworpen. en hun resultaten gebaseerd op de waarnemingen met behulp van de Subaru-telescoop hebben de mogelijkheid uitgesloten dat oer-zwarte gaten kleiner dan een tiende van een millimeter het grootste deel van donkere materie uitmaken.

Wetenschappers weten dat 27 procent van de materie in het heelal uit donkere materie bestaat. Zijn zwaartekracht voorkomt dat sterren in onze Melkweg uit elkaar vliegen. Echter, pogingen om dergelijke donkere materiedeeltjes te detecteren met behulp van ondergrondse experimenten, of versnellerexperimenten, waaronder 's werelds grootste versneller, de Large Hadron Collider, zijn tot nu toe mislukt.

Dit heeft ertoe geleid dat wetenschappers de theorie van Hawking uit 1974 over het bestaan ​​van oerzwarte gaten hebben overwogen, kort na de oerknal geboren, en zijn speculatie dat ze een groot deel zouden kunnen uitmaken van de ongrijpbare donkere materie die wetenschappers tegenwoordig proberen te ontdekken.

Een internationaal team van onderzoekers, onder leiding van Kavli Instituut voor de Fysica en Wiskunde van het Universum Hoofdonderzoeker Masahiro Takada, Promovendus student Hiroko Niikura, Professor Naoki Yasuda, en met inbegrip van onderzoekers uit Japan, Indië en de VS, hebben het zwaartekrachtlenseffect gebruikt om te zoeken naar oerzwarte gaten tussen de aarde en het Andromeda-sterrenstelsel. Zwaartekracht lensing, een effect dat voor het eerst werd gesuggereerd door Albert Einstein, manifesteert zich als de afbuiging van lichtstralen afkomstig van een ver object zoals een ster als gevolg van het zwaartekrachteffect van een tussenliggend massief object zoals een oerzwart gat. In extreme gevallen, zo'n lichtbuiging zorgt ervoor dat de achtergrondster veel helderder lijkt dan hij oorspronkelijk is.

Echter, zwaartekrachtlenseffecten zijn zeer zeldzame gebeurtenissen omdat er een ster in de Andromeda-melkweg nodig is, een oerzwart gat dat fungeert als de zwaartekrachtlens, en een waarnemer op aarde om precies in lijn met elkaar te zijn. Dus om de kansen op het vastleggen van een evenement te maximaliseren, gebruikten de onderzoekers de Hyper Suprime-Cam op de Subaru-telescoop, die het hele beeld van de Andromeda-melkweg in één keer kan vastleggen. Rekening houdend met hoe snel oerzwarte gaten naar verwachting zullen bewegen in de interstellaire ruimte, het team nam meerdere foto's om de flikkering van een ster te kunnen vangen terwijl deze gedurende een periode van enkele minuten tot uren helderder wordt vanwege zwaartekrachtlens.

Uit 190 opeenvolgende beelden van het Andromeda-sterrenstelsel, genomen gedurende zeven uur tijdens één heldere nacht, het team doorzocht de gegevens op mogelijke zwaartekrachtlensgebeurtenissen. Als donkere materie bestaat uit oerzwarte gaten met een bepaalde massa, in dit geval massa's lichter dan de maan, de onderzoekers verwachtten ongeveer 1000 gebeurtenissen te vinden. Maar na zorgvuldige analyses, ze konden maar één geval identificeren. De resultaten van het team toonden aan dat oerzwarte gaten niet meer dan 0,1 procent van alle massa van donkere materie kunnen bijdragen. Daarom, het is onwaarschijnlijk dat de theorie waar is./p>

De onderzoekers zijn nu van plan hun analyse van het Andromeda-sterrenstelsel verder te ontwikkelen. Een nieuwe theorie die ze zullen onderzoeken, is om te ontdekken of binaire zwarte gaten ontdekt door zwaartekrachtgolfdetector LIGO in feite oerzwarte gaten zijn.

Deze resultaten zijn op 1 april gepubliceerd. 2019 in Natuurastronomie .