Misterioasa materie întunecată ar putea fi formată din mini-găuri negre

Ipoteza rămâne însă în picioare în cazul găurilor negre de ordin mai mic, în condiţiile în care se va reuşi observarea acestora, scrie Agerpres.

Materia întunecată este unul dintre cele mai mari mistere ale ştiinţei – o substanţă invizibilă care ar constitui nu mai puţin de 5/6 din materia care există în Univers. Această materie întunecată rămâne atât de misterioasă încât oamenii de ştiinţă nici măcar nu pot fi siguri, deocamdată, dacă este răspândită sub formă de microparticule sau sub forma unor obiecte cu mult mai mari, aşa cum ar fi găurile negre.

Deocamdată, consensul academic susţine că materia întunecată constă într-un nou tip de particule, particule care interacţionează foarte slab cu toate forţele cunoscute din Univers, cu excepţia gravitaţiei. Astfel, materia întunecată este invizibilă şi, în mare parte imposibil de detectat, cu excepţia faptului că prezenţa sa poate fi semnalată prin atracţia gravitaţională pe care o exercită asupra corpurilor formate din materie ordinară.

Astfel, în pofida studiilor derulate de mii de oameni de ştiinţă, cu ajutorul celor mai puternice acceleratoare de particule de care dispunem în prezent, în laboratoare construite adânc în subteran, nimeni nu a detectat sau nu a reuşit să creeze încă nicio particulă din această misterioasă substanţă.

În acest context, Kim Griest, astrofizician la Universitatea California din San Diego, a coordonat o echipă de oameni de ştiinţă într-un studiu menit să verifice dacă nu cumva găurile negre nu sunt alcătuite din materie întunecată.

Studii anterioare au indicat existenţa unor găuri negre supermasive, cu mase de ordinul milioanelor de miliarde de ori mai mari decât masa Soarelui, în centrul galaxiilor, însă aceste găuri negre sunt detectabile doar pentru că sunt atât de masive, acţionând neîntrerupt asupra materiei ordinare din jur. Teoretic, la începuturile Universului ar fi trebuit să se formeze nişte găuri negre mult mai mici. Aceste aşa-numite găuri negre primordiale ar trebui să fie mult mai greu de detectat şi ar putea exista într-un număr suficient de mare pentru a reprezenta întreaga cantitate de materie întunecată din Univers.

Acest nou studiu nu a identificat însă nicio dovadă care să susţină această teorie. Folosind telescopul spaţial Kepler, lansat de NASA în martie 2009 cu principala misiune de a căuta noi planete în afara sistemului nostru solar, Kim Griest şi colegii săi nu au identificat nicio urmă a existenţei acestor ‘găuri negre primordiale’.

De-a lungul a patru ani, telescopul Kepler a monitorizat strălucirea a peste 150.000 de stele din Calea Lactee pentru a detecta micile variaţii de intensitate rezultate în urma interpunerii între obiectiv şi stele a unor posibile planete. Însă dacă o astfel de gaură neagră primordială ar fi trecut prin faţa unei stele, strălucirea acesteia ar fi crescut în loc să scadă în intensitate. Această creştere în intensitate a strălucirii s-ar fi produs pentru că găurile negre deformează lumina din jurul lor, din cauza puternicei atracţii gravitaţionale, fenomen cunoscut drept efect de lentilă gravitaţională.

„Căutarea materiei întunecate este în mod firesc extrem de dificilă, implicând experimente care necesită investiţii de milioane de dolari şi care se derulează de-a lungul anilor sau poate chiar al zecilor de ani. Pentru noi a fost extraordinar că am putut să profităm de un instrument construit în cu totul alte scopuri pentru a căuta materia întunecată”, precizat Griest.

Până în prezent cercetătorii au infirmat ipoteza că materia întunecată din Univers ar fi reprezentată de o serie de găuri negre de dimensiuni apropiate satelitului nostru natural. Datele obţinute de la telescopul Kepler nu susţin ipoteza existenţei unor găuri negre cu masa între 5% – 80% din masa satelitului nostru natural care ar reprezenta forma de agregare a materiei întunecate.

Această ipoteză rămâne însă de verificat pentru eventualele găuri negre şi mai mici, de până la 0,0001% din masa Lunii. Viitoare misiuni, aşa cum este misiunea Euclid a Agenţiei Spaţiale Europene (ESA) sau misiunea WFIRST a NASA ar putea să ducă această căutare mai departe.

„Am eliminat un interval de mărime al găurilor negre primordiale care ar putea reprezenta acumulări de materie întunecată, dar nu am exclus complet această ipoteză, astfel de găuri negre primordiale rămânând încă potenţiale candidate pentru elucidarea misterului materiei întunecate”, a mai adăugat Griest pentru SPACE.com.

Concluziile acestui studiu au fost publicate în ultimul număr al revistei Physical Review Letters.