Uluslararası bir araştırma ekibi, Stephen Hawking’in son dönemlerinin en zorlu sınavına dayanan bir teoriyi ele aldı ve Subaru Teleskopu kullanılarak gözlemler yaptı. Yapılan gözlemlere dayanarak elde edilen sonuçlar, milimetrenin onda birinden daha küçük olan ilkel kara deliklerin çoğu kara maddeyi oluşturduğu olasılığını reddetti.
Bilim insanları, Evrendeki maddenin yüzde 85’inin karanlık maddeden oluştuğunu biliyorlar. Yerçekimi kuvveti, Samanyolu’ndaki yıldızların birbirinden ayrılmasını önler. Bununla birlikte, bu tür karanlık madde parçacıklarını yer altı deneyleri veya dünyanın en büyük hızlandırıcısı Büyük Hadron Çarpıştırıcısı dahil hızlandırıcı deneyleri kullanarak tespit etme girişimleri şu ana kadar başarısız oldu.
Bu, bilim insanlarını Hawking’in 1974’te Büyük Patlama’dan kısa bir süre sonra doğan ilkel kara deliklerin varlığına ilişkin teorisini ve bugün keşfedilmeye zor olan karanlık madde bilimcilerinin büyük bir kısmını oluşturabilecekleri yönündeki spekülasyonlarını düşünmelerini sağlamıştır.
Uluslararası bir araştırma ekibi, Kavli tarafından yürütülmükde olan Evren Baş Araştırmacısı Masahiro Takada’nın Fizik ve Matematik Enstitüsü, Doktora adayı öğrencisi Hiroko Niikura, Profesör Naoki Yasuda ve Japonya, Hindistan ve ABD’den araştırmacılar dahil olmak üzere, Dünya ile Andromeda galaksisi arasında ilkel kara delikler aramak için yerçekimi mercek efekti kullanıldı.
İlk olarak Albert Einstein tarafından önerilen bir etki olan yerçekimi merceklenmesi, ilkel bir kara delik gibi araya giren masif bir nesnenin yerçekimsel etkisinden dolayı, bir yıldız gibi uzak bir cisimden gelen ışık ışınlarının bükülmesi olarak kendini gösterir. Aşırı durumlarda, bu tür ışık bükülmesi, arka plan yıldızının başlangıçta olduğundan daha parlak görünmesine neden olur.
Bununla birlikte, yerçekimi merceklenme etkileri çok nadir olaylardır, çünkü Andromeda galaksisinde bir yıldız, yerçekimi merceği gibi davranan ilkel bir kara delik ve Dünya’daki bir gözlemcinin tam olarak birbiriyle aynı çevrede olmasını gerektirir. Bir olayı yakalama şansını en üst düzeye çıkarmak için araştırmacılar, Subaru Teleskopu’ndaki Hyper Suprime-Cam’ı kullandı; bu, Andromeda galaksisinin tüm görüntüsünü bir kerede yakalayabiliyordu. İlkel kara deliklerin yıldızlararası uzayda ne kadar hızlı hareket etmeleri beklendiğini dikkate alan ekip, çekimsel merceklenme nedeniyle birkaç dakikadan birkaç saate kadar parladığı için yıldızın titreşimini yakalamak için birden fazla görüntü aldı.
Net bir gece boyunca yedi saatin üzerinde Andromeda galaksisinin 190 ardışık çekilmiş görüntüleri nedeninden ekip, potansiyel yerçekimi merceklenme olayları için verileri taradı. Eğer karanlık madde belirli bir kütlenin ilkel kara deliklerinden oluşuyorsa, bu durumda aydan daha hafif olan kütleler, araştırmacıların yaklaşık 1000 olay bulması bekleniyor. Ancak dikkatli analizlerden sonra, sadece bir vakayı tespit edebildiler. Takımın sonuçları, ilkel kara deliklerin tüm karanlık madde kütlesinin yüzde 0.1’den daha fazlasına katkıda bulunamayacağını gösterdi. Bu nedenle, teori doğru değildir.
Araştırmacılar şimdi Andromeda galaksisine ilişkin analizlerini daha da geliştirmeyi planlıyor. Araştıracakları yeni bir teori, yerçekimi dalgası detektörü LIGO tarafından keşfedilen ikili kara deliklerin aslında ilkel kara delikler olup olmadığını bulmaktır.
Bu sonuçlar 1 Nisan 2019’da Nature Astronomy’de yayınlandı.
Çeviri: Zaida Zaidova