بعد از گذشت چندین دهه از پیشنهاد ماده تاریک توسط ورا روبین و کنت فورد، همچنان یک راز باقی مانده است. چیزی که کهکشان‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد اما با نور برهمکنش نمی‌کند. ما معمولا در رد برخی امکان‌ها و نظریه‌ها بهتر عمل می‌کنیم تا اثبات درستی آن‌ها، و ستاره‌شناسان داده‌هایی جمع آوری کرده‌اند که نشان می‌دهند ماده تاریک از سیاه‌چاله‌های نخستین بسیار کوچک تشکیل نیافته است.

ارتباط بین دو ایده جالب است. وجود سیاه‌چاله‌های نخستین محتمل به نظر نمی‌رسد. سیاه‌چاله‌ها و ماده تاریک هر دو بطور خاص با گرانش برهمکنش دارند و تنها از طریق اثراتشان می‌توانیم آشکارشان کنیم. استیون هاوکینگ و دیگر فیزیکدانان تصور می‌کردند که سیاه‌چاله‌های نخستین می‌توانند توجیهی برای ماده تاریک باشند. اما متأسفانه، این ایده با مشاهدات تطابق ندارد.

سیاه‌چاله‌ها اجرامی بی‌نهایت چگال هستند، آن‌چنان چگال که می‌تواند نور عبوری از کنارشان را به شدت منحرف کنند. اگر تعداد زیادی سیاه‌چاله درست پس از بیگ بنگ تشکیل شده باشد و امروزه ماده تاریک را بسازد، ممکن است بتوایم تغییرات جزئی در نور کهکشان‌هایی که این سیاه‌چاله حولشان می‌چرخند را آشکار نمائیم. این پدیده که ریزهمگرایی گرانشی نامیده می‌شود نور پس زمینه را کاملا خمیده نمی‌کند. بلکه نور ستاره را کمی منحرف می‌کند.

محققان در موسسه فیزیک و ریاضیات Kavli از تلسکوپ Subaru استفاده کردند تا کهکشان اندرومدا را مورد بررسی قرار دهند. برای مشاهده یک رویداد ریزهمگرایی، می‌بایست سیاه‌چاله، ستاره و ناظر در یک خط قرار گیرند. برای افزایش شانس مشاهده چنین رویدادی، گروه محققان از دوربین دیجیتال Hyper Suprime-Cam روی تلسکوپ استفاده کردند، که تمام کهکشان را در یک لحظه ثبت می‌کند. آن‌ها ۱۹۰ عکس از اندرومدا جمع آوری کردند.

محققان تخمین زدند که اگر ماده تاریک از سیاه‌چاله‌هایی به شعاع ۰٫۱ میلی متر تشکیل یافته باشد، آن‌ها باید ۱۰۰۰ رویداد ریزهمگرایی مورد نظر ببینند. آنذها تنها یک رویداد دیدند.

یافته‌های این پژوهش در نشریه Nature Astronomy گزارش شده و حاکی از آن است که سیاه‌چاله‌ها تنها می‌توانند مسئول ۰٫۱ درصد از ماده تاریک باشند و نه بیشتر. معمای ماهیت ماده تاریک همچنان سر به مهر باقی مانده است.

منبع: IFLSCIENCE

به اشتراک بگذارید