kutatás

A japán tudósok tanulmánya megrázta Stephen Hawking sötét anyagelméletét.

Stephen Hawking egyik leghíresebb elméleteA sötét anyag erősen megrázkódott a japán astrofizikusok csapatának közzétételét követően, a Masahiro Takada vezetésével, a világegyetem fizikai és matematikai intézetéből, Kavliban. Egy híres fizikus, aki tavaly elhagyta ezt a világot, úgy vélte, hogy ez a titokzatos és láthatatlan anyag olyan elsődleges fekete lyukakból áll, amelyek közvetlenül a Big Bang után jelentkeztek. A Subaru teleszkópot használó japán tudósok kísérletet folytattak, amelynek eredményei - bár nem teljesen elutasítják a Hawking-elméletet - elismerik, hogy ezeknek a fekete lyukoknak valóban aprónak kell lenniük ahhoz, hogy megmagyarázzák a sötét anyag természetét.

A sötét anyag a fizikusok fogalmaezt a titokzatos anyagot nevezték, amely véleményük szerint egy érdekes tényt magyarázhat: az Univerzumban minden mozog és forog, mintha nagyobb tömeg lenne benne, mint amennyit képesek vagyunk kimutatni. A különböző időpontokban különböző tudósok különböző tárgyakra próbálták az úgynevezett sötét anyag tulajdonságait tulajdonítani. Az 1970-es években Stephen Hawking és munkatársai azt javasolják, hogy a Nagy Bumm nagyszámú, viszonylag kis fekete lyukat hozhat létre - mindegyik egy proton méretét. Ezeket az apró égi testeket nehéz látni, de erős gravitációs hatásuk lesz más tárgyakra - a sötét anyag két ismert tulajdonságára.

Eddig ezt az elméletet csak ellenőrizni lehetettaz elsődleges fekete lyukakon, amelyek tömege nagyobb, mint a hold. A technológia fejlődésével azonban a tudósok egyre világosabb képet kaptak a világűrről. Az új tanulmányuk során a japán csillagászok egy csoportja a Hyai-Suprime-Cam (HSC) kamerát használták fel Hawaii Subaru távcsőre. Segítségével felvették az egész Andromedát, a számunkra legközelebbi galaxist, megpróbálva megtalálni ezeket a kis tárgyakat. Munkájuk eredménye megjelent a Nature Astronomy folyóiratban.

A fekete lyukak azonban nem bocsátanak ki fényta szupermasszív fekete lyukak, mint az M87-es galaxis közepén, amelyet a tudósok nemrégiben kaptak, körülvett, forró anyagból készült fényes tárcsák vesznek körül. De mivel az elsődleges lyukak több milliárdszor kisebbek, és nincsenek látható ragyogó anyaguk körülöttük, csak az általuk létrehozott erős gravitációs mezők megfigyelésével találhatók meg, ami a szomszédos objektumok sugárzását torzítja. Ezt a jelenséget mikrolenzálásnak nevezik.

A teleszkópok képesek a fekete mikrolencse érzékelésérelyukak hosszú lövéscsillagok segítségével. Amikor egy fekete ajándék áthalad a megfigyelési pont és a csillag előtt, torzítja a csillag fényét, ami „villog”. Minél kisebb a fekete lyuk, annál gyorsabb a vaku.

"Ha a mikrolencsét létrehozó objektum vanmondjuk egy naptömeg, akkor az időskála (a kitörés időtartama) több hónaptól egy évig terjed ”- magyarázza Masahiro Takada a világegyetem fizikai és matematikai intézetéből Kavliban.

Azonban a japán csapat által keresett elsődleges lyukak ennek a tömegnek csak egy töredékét tartalmazzák - ez megközelítőleg megegyezik a Holdunk tömegével. Ez azt jelenti, hogy a megfigyelt villogások sokkal rövidebbek.

Takada a HSC kamerát egyedülállónak hívja, mertennek segítségével a tudósok azonnal megkapták az Andromed galaxis összes csillagának képét, amelynek minimális expozíciós ideje körülbelül 2 perc. Összességében a csillagászok körülbelül 200 képet kaptak Andromédáról 7 óráig tiszta éjszaka. Ennek eredményeképpen csak egy gyanúja volt a mikrohullámú eseménynek. Takada szerint, ha az elsődleges fekete lyukak a sötét anyag nagy részét teszik ki, akkor körülbelül 1000 mikrolensz jelet kellett látniuk.

„A microlensing az arany standarda fekete lyukakat kereső technológia ”- mondja Simeon Bird fizikus a Kaliforniai Egyetemen, aki fekete lyukakat tanulmányoz, de nem vett részt a legújabb tanulmányban.

"A japán tudósok munkája lehetővé teszi, hogy kizárjuk az elsődleges fekete lyukakat, mint a sötét anyag fő forrását."

Ez azt jelenti, hogy Hawking elmélete voltteljesen elutasították? Takada és Byrd nem sietnek a végső következtetésekre. Szerintük a kapott eredmények még nem zárják ki teljesen az elsődleges fekete lyukak létezését, mivel kis tömegük miatt a jeleik villanása túl rövid ahhoz, hogy elkapja őket. A kutatók szerint új eszközöket kell kifejleszteni, amelyek lehetővé teszik számukra az észlelésüket.

Ugyanakkor a tudósok megjegyzik, hogy még egy ilyen jel felfedezése is elengedhetetlen lehet a későbbi kutatásokhoz, ami forradalmi teszt lesz néhány Hawking elméletnek.

„Csak egy megfigyelés nem lehetségesmeggyőzni minket. Szükség van további lebonyolításra. Ha ez a jel valóban az elsődleges fekete lyuk jele, folytatnunk kell a rokonainak keresését ”- fejezi ki Takada.

Iratkozzon fel hírcsatornánkra Yandek.Den-ben. Közzétett napilapok vannak, amelyek nem tartoznak a főoldalra.