หนึ่งในทฤษฎีที่โด่งดังที่สุดของสตีเฟ่นฮอว์คิงเกี่ยวกับสสารมืด - สารลึกลับและล่องหนนี้ประกอบด้วยหลุมดำดั่งเดิม - เมื่อไม่นานมานี้ได้รับความนิยมอย่างมาก ข้อสรุปนั้นมาจากกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่จับภาพทั้งกาแลคซีได้ในนัดเดียว
การค้นพบนี้ไม่ได้ขจัดความคิดที่โด่งดังของ Stephen Hawking อย่างสมบูรณ์ แต่พวกเขาแนะนำว่าหลุมดำยุคแรกจะต้องมีขนาดเล็กมากเพื่ออธิบายสสารมืด
สสารมืดลึกลับ
สสารมืดเป็นชื่อที่นักฟิสิกส์ให้มาเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ลึกลับโดยเฉพาะ: ทุกสิ่งในเอกภพเคลื่อนไหวโคจรและหมุนราวกับว่ามีมวลมากกว่าที่เราสามารถตรวจจับได้ คำอธิบายสำหรับสสารมืดนั้นมีตั้งแต่อนุภาคที่เรียกว่านิวตริโนไปจนถึงอนุภาคที่ไม่รู้จักไปจนถึงกฎทางฟิสิกส์ใหม่ ในปี 1970 สตีเฟ่นฮอว์คิงและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ตั้งทฤษฎีว่าบิ๊กแบงอาจสร้างหลุมดำขนาดเล็กจำนวนมากโดยแต่ละอันมีขนาดเท่ากับโปรตอน หลุมดำโบราณขนาดเล็กเหล่านี้น่าจะมองเห็นได้ยาก แต่จะมีแรงดึงโน้มถ่วงขนาดใหญ่บนวัตถุอื่น - ทั้งสองคุณสมบัติที่รู้จักกันของสสารมืด
แม้ว่าหลุมดำจะไม่เปล่งแสง แต่หลุมดำมวลมหาศาลดังเช่นที่ใจกลางกาแล็กซี่ Messier 87 นั้นเต็มไปด้วยดิสก์ที่ร้อนแรง หลุมดำดั่งเดิมนั้นมีขนาดเล็กลงเป็นพันล้านเท่าและมองไม่เห็นสสารที่เรืองแสงรอบตัว แต่การค้นหาหลุมดำขนาดเล็กนั้นหมายถึงการมองหาสถานที่ที่สนามแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของพวกมันงอแสง - ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า
กล้องโทรทรรศน์หาหลุมดำขนาดเล็กโดยการถ่ายรูปดาวหลายดวงในช่วงเวลาหนึ่ง หลุมดำที่ผ่านหน้าดาวนั้นจะทำให้แสงของมันเบี่ยงเบนไป ยิ่งหลุมดำเล็กเท่าไหร่แฟลชก็จะเร็วขึ้นเท่านั้น "ถ้ามีวัตถุ microlensing สมมติว่ามีมวลดวงอาทิตย์หนึ่งดวง" Takada กล่าวกับ Live Science หมายถึงมวลของดวงอาทิตย์ "timescale นั้นเหมือนไม่กี่เดือนหรือหนึ่งปี" แต่หลุมดำดั่งเดิมที่พวกเขามองหานั้นมีเพียงเศษเสี้ยวของมวลนั้นประมาณมวลของดวงจันทร์ นั่นหมายความว่าแสงแฟลชของพวกเขาจะสั้นกว่ามาก HSC นั้น "ไม่เหมือนใคร" Takada กล่าวเพื่อให้พวกเขาถ่ายภาพดวงดาวทั้งหมดในกาแลคซีแอนโดรเมด้าได้ทันทีในช่วงเวลาการสัมผัสที่รวดเร็วอย่างน่าทึ่ง (สำหรับนักดาราศาสตร์) แต่ละช่วงเวลานั้นมีความยาวเพียง 2 นาที
Takada และทีมของเขาถ่ายรูปกาแลคซีแอนโดรเมด้าประมาณ 200 รูปในเวลา 7 ชั่วโมงในคืนที่ชัดเจน พวกเขาพบเหตุการณ์ microlensing ที่อาจเกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว หากหลุมดำในยุคแรกประกอบขึ้นจากสสารมืดที่มีความหมาย Takada กล่าวว่าพวกมันน่าจะเห็นสัญญาณประมาณ 1,000 ไมโครลิตร
“ Microlensing เป็นมาตรฐานทองคำในการตรวจจับหลุมดำหรือกำจัดพวกมันออกไป” ไซเมียนเบิร์ดนักฟิสิกส์หลุมดำที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย - ริเวอร์ไซด์ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานกล่าว "งานนี้ออกกฎหลุมดำในยุคแรกว่าสสารมืดในช่วงของมวลชนที่ข้อ จำกัด ก่อนหน้านี้ไม่แข็งแกร่งหรือแข็งแกร่งเท่ากับหลุมใหม่นี้มันเป็นผลลัพธ์ที่ดีมาก"
นี่คือเล็บสุดท้ายในโลงศพหรือไม่? ทฤษฎีของ Hawking นั้นตายไปจริง ๆ หรือ ไม่เช่นนั้นตามที่เบิร์ดและทาคาดาผู้ซึ่งกล่าวว่าหลุมดำในยุคแรกของมวลบางช่วงยังคงไม่ถูกกำจัดโดยสิ้นเชิงในฐานะผู้สมัคร
“ ยังมีอีกจำนวนมากที่มีข้อ จำกัด อ่อนแอประมาณ 20-30 เท่าของมวลดวงอาทิตย์” เบิร์ดบอกวิทยาศาสตร์สด "สิ่งเหล่านั้นอาจเป็นสสารมืด 1% ถึง 10% ... และยังมีหน้าต่างที่มีมวลต่ำกว่าเช่นมวลของดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กมาก"
“ นักฟิสิกส์ของเราตื่นเต้นมากเพราะยังมีหน้าต่างอยู่” ทาคาดะกล่าว ข้อมูลไม่สามารถแยกแยะหลุมดำเล็ก ๆ ที่วัยรุ่นเหล่านั้นได้เนื่องจากแสงจากหลุมดำเหล่านั้นจะสั้นเกินไป "เราจึงต้องคิดหาวิธีอื่นในการทำเช่นนั้น"
อย่างไรก็ตามมี "แฟลช" หนึ่งรายการที่ตรวจพบในแบบสำรวจของพวกเขา ในขณะที่มันเป็นผลลัพธ์เบื้องต้นเพียงอย่างเดียวมันอาจกลายเป็นเรื่องสำคัญอย่างไม่น่าเชื่อ: การตรวจสอบครั้งแรกของหลุมดำในยุคแรกซึ่งจะเป็นการตรวจสอบความถูกต้องของงานฮอว์คิง
"การสังเกตเพียงครั้งเดียวนั้นไม่น่าเชื่อ" ทาคาดะกล่าว "เราต้องการการสังเกตเพิ่มเติมเพื่อยืนยันหากเป็นจริงเราควรหาสิ่งเดิม ๆ ต่อไป" เนื่องจากพวกเขายังคงใช้ HSC เพื่อค้นหาการเพิ่ม microlensing มากขึ้น
