Eksperyment polskich naukowców. Badacze z zespołu OGLE (Eksperymentu Soczewkowania Grawitacyjnego) z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego sprawdzili, czy ciemna materia w Drodze Mlecznej składa się z miniaturowych czarnych dziur. Okazało się, że nie, ale i tak badanie rzuciło nowe światło na te fascynujące obiekty. Ciemną materię odkryto ponad 90 lat temu. Dziś wiadomo, że stanowi ona około 85 proc. całkowitej masy wszechświata. Nie emituje ona światła i oddziałuje wyłącznie za pośrednictwem grawitacji, a jej natura nadal pozostaje zagadką.Według najbardziej popularnych hipotez składa się z nieznanych, słabo oddziałujących cząstek elementarnych. Jednak pomimo dekad wysiłków, żaden eksperyment (na czele z eksperymentami prowadzonymi za pomocą Wielkiego Zderzacza Hadronów) nie wykrył śladów cząstek ciemnej materii.– W ostatnich latach coraz większe zainteresowanie wzbudziła hipoteza, że ciemna materia może składać się z miniaturowych czarnych dziur o średnicy kilkunastu centymetrów – mówi dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego UW. W jego ocenie pomimo pozornie niewielkich rozmiarów masy czarnych dziur mogą być zbliżone do mas planet znajdujących się w Układzie Słonecznym. To tak, jakby ścisnąć Neptuna do rozmiarów grejpfruta – porównuje naukowiec.Miniaturowe czarne dziury – zwane również pierwotnymi czarnymi dziurami – mogły powstać na bardzo wczesnych etapach ewolucji wszechświata, zanim uformowały się pierwsze gwiazdy, a nawet pierwsze atomy. Przypuszcza się, że mogły powstać w trakcie kosmicznej inflacji, czyli fazy szybkiego rozszerzania się młodego Wszechświata, lub jako skutek uboczny łączenia się cząstek elementarnych.Ciemna materia w galaktyce Drogi MlecznejZnaczące ilości ciemnej materii znajdują się również w naszej galaktyce, noszącej nazwę Drogi Mlecznej. Gdyby hipoteza o miniaturowych czarnych dziurach była prawdziwa, to w promieniu jednego roku świetlnego od Słońca znajdowałoby się co najmniej kilka takich obiektów. Być może jeden znajduje się nawet w Układzie Słonecznym. W 2019 roku dwaj fizycy-teoretycy, Jakub Scholtz i James Unwin, wysunęli hipotezę, że Dziewiąta Planeta, której istnienie jest postulowane na podstawie obserwacji ruchu odległych obiektów transneptunowych, to właśnie taka miniaturowa czarna dziura.W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Astrophysical Journal Letters” zwrócono uwagę, że gdyby ciemna materia w znaczącej części składała się z miniaturowych czarnych dziur, to wywoływałaby potencjalnie obserwowalne skutki, pomimo że dziur nie można dostrzec bezpośrednio. Takim skutkiem mogłoby być na przykład zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego.– Mikrosoczewkowanie zachodzi, kiedy światło odległej gwiazdy zostaje ugięte i wzmocnione przez grawitację bliższego obiektu zwanego soczewką (na przykład czarnej dziury – przyp. red.) – tłumaczy prof. Andrzej Udalski z Obserwatorium Astronomicznego UW, lider projektu OGLE.Teleskop Warszawski w ChileZe względu na to, że efekt nie zależy od jasności obiektu (soczewki), metoda ta pozwala na wykrywanie ciemnych, nieświecących ciał, wymykających się tradycyjnym metodom detekcji. W celu zweryfikowania hipotezy o miniaturowych czarnych dziurach astronomowie z projektu OGLE zaprojektowali i przeprowadzili eksperyment. Od października 2022 do kwietnia 2024 roku mierzyli jasność około 35 mln gwiazd znajdujących się w dwóch sąsiednich galaktykach, zwanych Wielkim i Małym Obłokiem Magellana. Obserwacje były prowadzone przy użyciu Teleskopu Warszawskiego, znajdującego się w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Każda badana gwiazda była wielokrotnie (nawet 20 razy) fotografowana każdej pogodnej nocy w trakcie trwania eksperymentu.– Wysoka częstość obserwacji była tu kluczowa. Zjawiska mikrosoczewkowania wywołane przez miniaturowe czarne dziury trwałyby zaledwie po kilka godzin. Znacznie trudniej je wykryć niż zjawiska spowodowane przez zwyczajne gwiazdy, których długość waha się od tygodni do miesięcy – tłumaczy dr Mróz.Ustalono, że gdyby cała ciemna materia składała się z miniaturowych czarnych dziur o masach planet, to badacze powinni wykryć ponad 2500 krótkich zjawisk mikrosoczewkowania. Tymczasem analiza zebranych obserwacji ujawniła tylko jedno zjawisko, trwające kilka miesięcy. Stąd wniosek, że pierwotne czarne dziury o masach w bardzo szerokim zakresie (od tych mniejszych od Księżyca po olbrzymie czarne dziury kilkaset razy bardziej masywne niż Słońce) mogą co najwyżej stanowić niewielki ułamek ciemnej materii w Drodze Mlecznej.Czytaj więcej: Pomost z gwiazd i gazu. Teleskop sfotografował galaktyczną kolizję [WIDEO]