Tume aine on suures osas salapärane, kuid astrofüüsikud üritavad seda mõistatust endiselt lahti lüüa. Laserinterferomeetri gravitatsiooniliste lainete vaatluskeskus (LIGO) avastas eelmisel aastal gravitatsioonilained, mis võis avada uue akna tumeaine müsteeriumisse. Sisestage nn ürgsed mustad augud.
Teoreetikud on ennustanud osakeste olemasolu, mida nimetatakse nõrgalt interakteeruvateks massiivseteks osakesteks (WIMPS). Need WIMP-id võiksid olla need, millest tumeaine koosneb. Kuid probleem on selles, et selle varundamiseks pole eksperimentaalseid tõendeid. Tumeda aine müsteerium on endiselt avatud juhtumitoimik.
Kui LIGO tuvastas eelmisel aastal gravitatsioonilained, uuendas see huvi teise teooria vastu, mis püüdis selgitada tumeainet. See teooria ütleb, et tumeaine võib tegelikult olla ürgsete mustade aukude (PBH), mitte eelnimetatud WIMPS-i kujul.
Esmased mustad augud erinevad neist mustadest aukudest, millele tõenäoliselt mõtlete. Neid nimetatakse tähelisteks mustadeks aukudeks ja need tekivad siis, kui piisavalt suur täht elu lõpul endale sisse kukub. Nende tähtede mustade aukude suurus on piiratud nende moodustunud tähtede suuruse ja arenguga.
Erinevalt tähelistest mustadest aukudest tekkisid ürgsed mustad augud Universumi esimestel hetkedel aine tiheduse kõikumistest. Need võivad olla palju suuremad või väiksemad kui tähelised mustad augud. PBH-d võivad olla nii väikesed kui asteroidid või kuni 30 päikese massi, isegi suuremad. Neid võib olla ka rikkalikumalt, kuna nende moodustamiseks pole vaja suurt massitähte.
Kui kaks neist PBH-st, mis on suuremad kui umbes 30 päikese massi, ühinevad, tekitavad nad LIGO tuvastatud gravitatsioonilaineid. Teooria ütleb, et need ürgsed mustad augud leiaksid galaktikate halosid.
Kui galaktilistes halogeenides on neid keskmise suurusega PBH-sid piisavalt, mõjutavad need halode läbimisel kaugete kvaasarite valgust. Seda efekti nimetatakse mikroläätsedeks. Mikroobjektiiv koondaks valgust ja muudaks kvasarid heledamaks.
Selle mikroläätse mõju on seda tugevam, mida rohkem PBH-d on massis või mida rikkalikumalt PBH-sid galaktikas halo on. Muidugi ei näe me ise mustaid auke, kuid näeme kvasarite suurenenud heledust.
Selle eeldusega töötades uuris Instituto de Astrofísica de Canarias astronoomide meeskond mikroläätse mõju kvaasaritele, et hinnata galaktikate keskmise massi ürgsete mustade aukude arvu.
"Mustad augud, mille ühinemise LIGO tuvastas, moodustati tõenäoliselt tähtede kokkuvarisemisel ja need polnud ürgsed mustad augud." -Evencio Mediavilla
Uuringus vaadeldi 24 kvasaari, mis on läätsega gravitatsioonil, ja tulemused näitavad, et normaalsed tähed, nagu meie Päike, põhjustavad mikroläätse efekti kaugetel kvaasaritel. See välistab suure PBHde populatsiooni olemasolu galaktilises halo. "See uuring tähendab" ütleb Evencio Mediavilla, "et pole sugugi tõenäoline, et mustad augud, mille mass on Päikese massist 10 kuni 100 korda suurem, moodustavad olulise osa tumedast ainest". Sel põhjusel tekkisid mustad augud, mille ühinemise LIGO tuvastas, tähtede kokkuvarisemisel ja need polnud ürgsed mustad augud ”.
Sõltuvalt teie vaatenurgast vastab see kas mõnele meie küsimusele tumeda aine kohta või süvendab ainult mõistatust.
Võimalik, et peame kaua ootama, enne kui saame täpselt teada, mis on tume aine. Kuid kogu maailmas ehitatavad uued teleskoobid, nagu Euroopa eriti suur teleskoop, hiiglasliku Magellani teleskoop ja suur sünoptilise uuringu teleskoop, lubavad süvendada meie arusaamist sellest, kuidas tumeaine käitub ja kuidas see universumit kujundab.
On vaid aja küsimus, enne kui tumeaine müsteerium lahendatakse.
