Физики опровергли теорию Стивена Хокинга о темной материи

NAOJ

Одна из самых известных теорий Стивена Хокинга о темной материи сильно пошатнулась после исследования, проведенного японскими учеными. Согласно гипотезе известного физика, эта таинственная и невидимая субстанция состоит из первичных черных дыр, появившихся сразу после Большого взрыва. Полученные результаты японских исследователей не полностью исключают теорию Хокинга, но допускают, что эти черные дыры должны быть действительно крошечными, чтобы объяснить природу темной материи.

В 1970-х годах Стивен Хокинг и его коллеги предположили, что Большой взрыв, возможно, создал большое количество относительно маленьких черных дыр - каждая размером с протон. Эти крошечные небесные тела трудно увидеть, но они будут оказывать сильное гравитационное воздействие на другие объекты - два известных свойства темной материи.

До сих пор эту теорию можно было проверить только на первичные черные дыры, масса которых больше лунной. Но по мере совершенствования технологий ученые смогли получать все более четкие снимки космического пространства.

Для своего нового исследования астрономы использовали камеру Hyper Suprime-Cam (HSC), установленную на телескопе Subaru на Гавайях. С ее помощью они сделали снимки всей ближайшей к нам галактики — Андромеды, пытаясь найти эти маленькие объекты. Результат работы были опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Известно, что черные дыры не излучают света, хотя сверхмассивные черные дыры окружены яркими аккреционными дисками. Однако из-за того, что первичные дыры в миллиарды раз меньше и не имеют видимой окружающей их светящейся материи, найти их можно только по мощным гравитационным полям, которые вызывают искажение излучения соседних объектов — явление, известное под названием микролинзирование.

Масахиро Такада и его команда сделали около 200 снимков Андромеды за 7 часов ясной ночи. В итоге они смогли обнаружить только одно такое потенциальное событие. По словам Такады, если первичные черные дыры составляют значительную долю темной материи, они должны были увидеть около 1000 сигналов микролинзирования.

Тем не менее, астрофизики не спешат с окончательными выводами. По их словам, полученные результаты еще не могут полностью исключить существование первичных черных дыр, поскольку из-за их маленькой массы, вспышки этих сигналов были бы слишком короткими, чтобы успеть их зафиксировать.

«Поэтому нам нужно придумать другой способ найти их», - сказали ученые.

Несмотря на то, что пока был обнаружен один такой сигнал, физики уверены, что он может иметь решающее значение для последующих исследований, которые станут революционной проверкой некоторых теорий Хокинга.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: