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Une étude réalisée par des scientifiques japonais a ébranlé la théorie de la matière noire de Stephen Hawking.

Une des théories les plus célèbres de Stephen Hawking à propos deLa matière noire a été fortement secouée après la publication des résultats de l'équipe d'astrophysiciens japonais sous la direction de Masahiro Takada de l'Institut de physique et de mathématiques de l'univers à Kavli, rapporte Live Science. Un physicien célèbre qui a quitté ce monde l'année dernière a estimé que cette substance mystérieuse et invisible consiste en des trous noirs primaires apparus juste après le Big Bang. Les scientifiques japonais utilisant le télescope Subaru ont mené une expérience dont les résultats, bien qu'ils ne réfutent pas complètement la théorie de Hawking, admettent que ces trous noirs doivent être vraiment minuscules pour expliquer la nature de la matière noire.

La matière noire est un terme par lequel les physiciensils ont appelé cette substance mystérieuse qui, à leur avis, pourrait expliquer un fait intéressant: dans l'univers, tout bouge et tourne comme s'il y avait plus de masse que ce que nous pouvons en détecter. À différents moments, différents scientifiques ont essayé d'attribuer les propriétés de la matière dite sombre à différents objets. Dans les années 1970, Stephen Hawking et ses collègues ont suggéré que le Big Bang pourrait créer un grand nombre de trous noirs relativement petits, chacun de la taille d'un proton. Ces minuscules corps célestes sont difficiles à voir, mais ils auront un puissant effet de gravitation sur d'autres objets - deux propriétés connues de la matière noire.

Jusqu'à présent, cette théorie ne pouvait être vérifiéesur les trous noirs primaires, dont la masse est supérieure à la lune. Mais avec le développement de la technologie, les scientifiques ont pu obtenir de plus en plus d’images claires de l’espace. Pour leur nouvelle étude, un groupe d'astronomes japonais a utilisé la caméra Hyper Suprime-Cam (HSC) montée sur un télescope Subaru à Hawaii. Avec son aide, ils ont pris des photos de l'ensemble d'Andromède, la galaxie la plus proche de nous, en essayant de trouver ces petits objets. Le résultat de leurs travaux a été publié dans la revue Nature Astronomy.

Les trous noirs n'émettent pas de lumière, cependantLes trous noirs supermassifs, comme celui situé au centre de la galaxie M87, dont les scientifiques ont récemment pris une photo, sont entourés de brillants disques d'accrétion de matière chaude. Mais comme les trous primaires sont des milliards de fois plus petits et ne sont entourés d'aucune matière lumineuse visible, ils ne peuvent être détectés qu'en observant les puissants champs gravitationnels créés par ceux-ci, ce qui provoque une distorsion du rayonnement des objets voisins. Ce phénomène s'appelle la microlentille.

Les télescopes sont capables de détecter des microlentilles noirestrous à l'aide de longues étoiles filantes. Lorsqu'un cadeau noir passe devant le point d'observation et l'étoile, il déforme la lumière de l'étoile, la faisant «clignoter». Plus le trou noir est petit, plus ce flash se produit rapidement.

"Si l'objet qui crée la microlentille aPar exemple, une seule masse solaire, l’échelle de temps (la durée du flash) sera comprise entre plusieurs mois et un an », explique Masahiro Takada de l’Institut de physique et de mathématiques de l’Univers de Kavli.

Cependant, les trous primaires recherchés par l'équipe japonaise ne possèdent qu'une fraction de cette masse - elle est approximativement égale à la masse de notre Lune. Cela signifie que les flashs observés doivent être beaucoup plus courts.

Takada appelle la caméra HSC unique parce queavec l'aide de celui-ci, les scientifiques ont pu obtenir immédiatement des images de toutes les étoiles de la galaxie Andromed avec une vitesse d'obturation minimale d'environ 2 minutes. Au total, les astronomes ont pu obtenir environ 200 images d’Andromède pendant 7 heures par nuit claire. En conséquence, ils n'ont trouvé qu'un seul événement de microlentille suspecté. Selon Takada, si les trous noirs primaires représentent une grande proportion de matière noire, ils auraient dû voir environ 1 000 signaux de microlentille.

«La microlentille est la règle d'orSimeon Bird, physicien à l’Université de Californie, étudie les trous noirs mais n’a pas participé à la dernière étude.

"Les travaux de scientifiques japonais nous permettent d'exclure les trous noirs primaires en tant que source principale de matière noire."

Est-ce que cela signifie que la théorie de Hawking étaitcomplètement réfuté? Takada et Byrd ne se précipitent pas pour tirer des conclusions définitives. Selon eux, les résultats obtenus ne peuvent pas encore totalement exclure l'existence de trous noirs primaires, car, en raison de leur faible masse, les éclairs de leurs signaux seraient trop courts pour les capter. Selon les chercheurs, il est nécessaire de développer de nouveaux outils permettant de les détecter.

Dans le même temps, les scientifiques notent que la découverte d’un seul signal de ce type pourrait être cruciale pour les recherches ultérieures, qui constitueront un test révolutionnaire de certaines théories de Hawking.

«Une seule observation ne peut paspour nous convaincre de quelque chose. Il est nécessaire d'effectuer plus. Si ce signal était bien le signal du trou noir primaire, nous devons poursuivre la recherche de ses proches », conclut Takada.

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