Stephen Hawkingi üks kuulsamaid teooriaid tumeaine kohta on pärast Kavli ülikooli füüsika- ja matemaatikainstituudi Masahiro Takada juhitud Jaapani astrofüüsikute meeskonna tulemuste avaldamist väga raputatud, vahendab Live Science. Eelmisel aastal maailmast lahkunud kuulus füüsik uskus, et see salapärane ja nähtamatu aine koosneb ürgsetest mustadest aukudest, mis ilmusid kohe pärast Suurt Pauku. Jaapani teadlased, kes kasutasid Subaru teleskoopi, viisid läbi eksperimendi, mille tulemused, kuigi need ei kummuta täielikult Hawkingi teooriat, kuid tunnistavad, et need mustad augud peavad olema tumedad, et selgitada tumeda aine olemust.
Tume mateeria on termin, mida füüsikud nimetasid salapärase aine nimetamiseks ja mis nende arvates võiks selgitada ühte huvitavat fakti: kõik universumis liigub ja pöörleb, justkui see sisaldaks rohkem massi, kui me suudame tuvastada. Erinevad teadlased üritasid erinevatel aegadel eri objektidele omistada nn tumeaine omadusi. 1970. aastatel pakkusid Stephen Hawking ja tema kolleegid välja, et Suur Pauk võiks tekitada suure hulga suhteliselt väikeseid mustaid auke - igaühe suurus prooton. Neid pisikesi taevakehasid on raske näha, kuid need avaldavad teistele objektidele tugevat gravitatsioonilist mõju - tumeda aine kahte teadaolevat omadust.
Siiani võis seda teooriat testida ainult ürgsete mustade aukude osas, mille mass on suurem kui Kuu. Kuid tehnoloogia arenguga on teadlased suutnud saada üha rohkem ja selgemaid pilte kosmosest. Jaapani astronoomide meeskond kasutas oma uue uuringu jaoks Hawaiil Subaru teleskoobile kinnitatud Hyper Suprime-Cam (HSC) kaamerat. Selle abiga tegid nad pilte kõigist meile lähimast galaktikast Andromedast, püüdes neid väikeseid objekte leida. Nende töö tulemus avaldati ajakirjas Nature Astronomy.
Mustad augud ei eralda valgust, kuid supermassiivsed mustad augud, nagu galaktika M87 keskpunktis, mida teadlased hiljuti pildistasid, on ümbritsetud kuuma aine eredate akretsioonketastega. Kuid kuna ürgsed augud on miljardeid kordi väiksemad ja nende ümbruses pole nähtavat valgusainet, saab neid leida vaid nende tekitatavaid võimsaid gravitatsioonivälju jälgides, mis moonutavad naaberobjektide kiirgust. Seda nähtust nimetatakse mikrolensinguks.
Teleskoobid on võimelised tuvastama mustade aukude mikrolennu, jälgides pidevalt tähti. Kui mustad kingitused lähevad vaatluspunkti ja tähe ette, moonutab see tähe valgust, põhjustades selle vilkumise. Mida väiksem on must auk, seda kiiremini see puhang toimub.
Kuid ürgsetel aukutel, mida Jaapani meeskond otsis, on sellest massist vaid murdosa - see on umbes võrdne meie Kuu massiga. See tähendab, et täheldatud puhangud peaksid olema palju lühemad.
Reklaamvideo:
Takada nimetab HSC kaamerat ainulaadseks, sest koos sellega suutsid teadlased jäädvustada pilte kõigist Andromeda galaktika tähtedest korraga minimaalse säritusega umbes 2 minutit. Kokku suutsid astronoomid selge tunniga 7 tunni jooksul saada umbes 200 pilti Andromedast. Nad leidsid vaid ühe oletatava mikrolülituse sündmuse leidmise. Kui ürgsed mustad augud moodustavad olulise osa tumedast ainest, ütles Takada, et nad oleks pidanud nägema umbes 1000 mikrolülitust.
Kas see tähendab, et Hawkingi teooria on täielikult ümber lükatud? Takada ja Bird ei kiirusta järelduste tegemisega. Nende sõnul ei saa saadud tulemused ikkagi täielikult välistada ürgsete mustade aukude olemasolu, kuna nende väikese massi tõttu oleksid signaalide välgud nende salvestamiseks liiga lühikesed. Teadlaste sõnul on vaja välja töötada uued tööriistad, mis võimaldaksid neid avastada.
Samal ajal märgivad teadlased, et isegi ühe sellise signaali tuvastamine võib olla edaspidiste uuringute jaoks ülioluline, sest see muudab revolutsiooni mõnede Hawkingi teooriate ümber.
Nikolai Khizhnyak
