En statistisk analyse af 740 supernovaeksplosioner viste, at sorte huller ikke kan tegne sig for mere end 40 procent af volumenet af mørkt stof i universet, hvilket igen driver endnu et søm ind i kisten til teorien om massive astrofysiske kompakte halogenstande. Ifølge denne teori kan uretsorte huller være kilden til mørkt stof. Observation af to amerikanske forskere fra University of California i Berkeley rejser tvivl om denne teori.
I februar 2016 annoncerede forskere ved Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (LIGO) en ny æra inden for astronomi. Forskere har for første gang opdaget forudsagte tyngdekraftsbølger skabt af et par kolliderende sorte huller. Bortset fra den fantastiske natur ved selve opdagelsen, har opdagelsen af tyngdekraftsbølger genoplivet den gamle teori om, at mørkt stof er et afledt af massive astrofysiske kompakte halogenobjekter (MACHO'er), ultratætte objekter, der ikke udsender lys.
Ifølge moderne antagelser kan mørkt stof udgøre op til 85 procent af volumenet af al materie i universet, men fysikere har endnu ikke opdaget denne sag, så de ved ikke, hvad det er. Emnet for eksistensen af mørkt stof tiltrak aktiv diskussion omkring sig selv efter den amerikanske astronom Vera Rubin i 70'erne, der studerede galaksernes rotationskurver, afslørede uoverensstemmelser mellem den forudsagte cirkulære bevægelse af galakser og den observerede bevægelse (stjerner ved kanten af galakser skulle rotere langsommere end dem, der er tættere på til det galaktiske centrum, men observation viste, at rotationshastigheden for de ydre og indre stjerner faktisk var den samme). Denne kendsgerning, kendt som "galakse-rotationsproblemet", er blevet et af de vigtigste bevis for eksistensen af mørkt stof. Spørgsmålet om, hvorvidthvilket mørkt stof der stadig er tilbage og forbliver åbent.
I løbet af de næste årtier er mange kandidater blevet foreslået til rollen som mørkt stof. De mest populære i dag er partikler som aksioner eller svagt interagerende partikler. Imidlertid blev genstande (især sorte huller), der blev foreslået flere årtier tidligere af MACHO-teorien, betragtet som den vigtigste kilde til mørkt stof. Ifølge denne teori består mørkt stof faktisk af baryoniske partikler (partikler af almindeligt stof, der kan ses), der bevæger sig i det interstellære rum, uden at være forbundet med noget planetarisk system og praktisk talt (eller fuldstændigt) ikke udsender nogen energi. Ifølge teorien kan MACHO'er repræsentere neutronstjerner, brune dværge, forældreløse planeter og urlige sorte huller, der dukkede op kort efter Big Bang.
I 90'erne gik teorien om MACHO-objekter ud af mode. Forskere har fokuseret deres søgning efter kilden til mørkt stof i partikler, men den nylige opdagelse af LIGO har genoptaget interessen for sorte huller som en mulig forklaring på usynligt mørkt stof.
Da MACHO-objekter ifølge teorien ikke udsender nogen energi, for observatøren vil disse objekter være "mørke", det vil sige usynlige. Baseret på dette forventede forskerne at opdage dem ved hjælp af effekten af tyngdekraftsmikrolensering. Dette er fænomenet krumning af lysbølger fra det observerede objekt i forhold til observatøren på grund af det meget kraftige tyngdefelt af meget tætte og massive genstande placeret mellem det observerede objekt og observatøren. Denne effekt kan øge lysstyrken for stjerner meget fjernt fra os og give os mulighed for at se de objekter, der ikke kan ses ved almindelige traditionelle observationsmetoder. Gravitationslinsers rolle kan for eksempel spilles af galakser, galaktiske klynger og også sorte huller.
Fysikerne Miguel Tsumalakraregi og Urosh Selyak fra University of California, Berkeley har udført sofistikerede analyser af data fra 740 supernovaeksplosioner - ekstremt lyse eksplosioner af stjerner - for at spore bidraget fra uretsorte huller til krumning og forstærkning af supernovalys. Supernovaeksplosioner bruges ofte af astronomer til at måle afstande i universet, fordi disse objekter har en utrolig lysstyrke, der falder meget langsomt, hvilket giver mulighed for beregninger. Forskningen er offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.
Forskere antog, at en afvigelse i lysstyrke på flere tiendedele af en procent, der indikerer effekten af mikrolinsering på sorte huller og forklaret af massen af usynligt mørkt stof, ville findes i mindst 8 af de 740 observerede supernovaer. Forskere har dog ikke fundet en enkelt afvigelse, der indikerer mikrolinsering på et sort hul.
Salgsfremmende video:
Resultaterne af undersøgelsen udelukker ikke sorte huller som kilder til mørkt stof, men begrænser deres bidrag til dets volumen væsentligt inde i universet. Det anslås, at selvom sorte huller bidrager til de fænomener, der er forbundet med mørkt stof, så er det ikke mere end 40 procent. Ifølge forfatterne har de allerede og har endnu ikke offentliggjort resultaterne af en mere komplet analyse, der dækkede mere end 1.000 supernovaer og tvinger dem til yderligere at sænke dette tal - til et maksimum på 23 procent.
”Vi vender tilbage til de sædvanlige diskussioner igen. Hvad er mørkt stof? Det ser ud til, at vi ikke har gode muligheder. Dette er en udfordring for de næste generationer,”siger professor Urog Selyak.