Темная материя все еще остается одной из нераскрытых тайн нашей Вселенной. Ученые знают, что это таинственное вещество взаимодействует с гравитацией, но не со светом: темная материя не испускает электромагнитного излучения и не отражает его, именно из-за этого наблюдать темную материю напрямую в космосе практически невозможно. Еще ученые знают, что эта таинственная материя представляет собой немалую долю состава Вселенной - 22%, в то время как нормальная материя, то есть звезды, газ, формы жизни и прочее, не превышает 4%, остальные 74% приходятся на еще более таинственную темную энергию.
Физики-теоретики давно пытаются определить, что же именно является темной материей, откуда она появилась и как функционирует.
Темная материя состоит из небольших черных дыр... или нет?
Недавно группа астрономов на один шаг приблизилась к ответу, пусть и не напрямую. Астрономам удалось опровергнуть гипотезу о природе темной материи, которую выдвинул Стивен Хокинг. Хокинг предположил, что темная материя могла состоять из множества крошечных черных дыр, созданных еще в самом начале эволюции Вселенной, незадолго после Большого взрыва.
Астрономы и физики знакомы с характеристиками обычных черных дыр, которые создаются, когда взрывается гигантская звезда. Оставшееся ядро звезды настолько крупное и тяжелое, что оно мгновенно разрушается под собственной силой тяжести. Хокинг предложил гипотезу об образовании микроскопических черных дыр, вес которых минимален, однако в большом количестве они могли бы составить темную материю.
Как и когда могла образоваться темная материя?
Согласно этой гипотезе, мини-черные дыры могли сформироваться на ранних стадиях развития Вселенной, задолго до того, как сформировались первые звезды. В эту эру вся материя во вселенной была газом. Этот газ сбивался в облака, частички газа в этих облаках, в свою очередь, могли сбиться в густые комочки и сформировать небольшие черные дыры. Поскольку они не были результатом коллапса звезд, мини-черные дыры могли бы быть очень маленькими и обладать минимальным весом - не больше миллиграмма. Если бы достаточно этих крошечных черных дыр сформировалось в первые годы вселенной, они могли бы объяснить собой существование темной материи.
Непосредственное наблюдение за черными дырами практически невозможно, что также попадает под гипотезу Хокинга, ведь это могло бы обусловить невозможность наблюдения за темной материей.
Опровержение теории
Группа астрономов из Института Кавли в Калифорнии решила проверить эту теорию при помощи телескопа Subaru на Гавайях. Они наблюдали за соседней галактикой Андромеды. Если бы крошечные черные дыры были бы в пространстве между нашими галактиками, они непременно исказили бы своим появлением свечение звезд. Телескоп мог бы уловить это искажение.
В течение семи часов астрономы наблюдали за Андромедой и надеялись уловить предсказанные искажения, которые указали бы на существование миниатюрных черных дыр.
Если бы гипотеза Хокинга была правильной, то астрономы увидели бы тысячи искажений, а наблюдали они всего одно. Это не является бесповоротным опровержением гипотезы Хокинга, однако результаты наблюдения ставят ее под сомнение. Это означает, что природа темной материи все еще находится под завесой тайны и впереди ученых ждет еще немало попыток ее приоткрыть.
