Materia întunecată ar putea produce sclipiri slabe de lumină atunci când interacționează cu găuri negre minuscule, arată o nouă cercetare teoretică, bazată pe o ipoteză a lui Stephen Hawking. Aceste sclipiri ar putea ajuta, într-o zi, oamenii de știință să localizeze și să studieze materia misterioasă, care a rămas până acum invizibilă, potrivit Live Science.
Materia întunecată reprezintă marea majoritate a masei din aproape toate galaxiile din Univers, însă natura sa exactă încă nu este cunoscută de oamenii de știință. Ea are gravitație, dar nu interacționează cu lumina și nu produce lumină proprie, astfel încât avem doar dovezi circumstanțiale ale existenței sale, prin interacțiunile sale gravitaționale cu orice altceva.
În aceste condiții, cercetătorii sunt disperați să elaboreze orice scenariu care ar putea face materia întunecată mai vizibilă. Deci, de ce să nu folosim găurile negre? Pare o întrebare ridicolă: Cum ar putea găurile negre, care devorează orice lumină care se apropie prea mult de ele, să facă materia întunecată să strălucească? Dar cercetătorii au pus la punct un scenariu care ar putea face acest lucru posibil. Aceștia și-au prezentat descoperirile pe 20 septembrie.
Cum vor cercetătorii să vadă materia întunecată, cu ajutorul găurilor negre primordiale
Cercetătorii presupun că materia întunecată poate, în principiu, să interacționeze cu materia obișnuită (și să producă lumină în acest proces), dar, din anumite motive, în mod normal nu o face. Poate că interacțiunea necesită o anumită cantitate de energie care pur și simplu nu este disponibilă sau este interzisă fără o particulă mediatoare care să facă treaba. Găurile negre ar putea oferi calea necesară pentru a depăși aceste bariere și pentru a face materia întunecată să se aprindă.
Dar nu orice gaură neagră va face acest lucru, ci doar găurile negre primordiale ultra-subțiri. Aceste găuri negre nu sunt rămășițele unor stele gigantice, ci rămășițele erelor haotice ale Universului extrem de timpuriu, unde materia și energia s-au comprimat spontan pentru a le forma.
Ce sunt găurile negre primordiale
Găurile negre primordiale au fost ipotetizate pentru prima dată de Stephen Hawking, dar observațiile nu au reușit până acum să găsească niciuna. Dacă există, acestea sunt extrem de rare.
La fel ca toate găurile negre, găurile negre primordiale ar evapora radiația Hawking, un efect cuantic ciudat descoperit de Stephen Hawking, în care particulele virtuale apar în apropierea marginii unei găuri negre, iar unele reușesc să scape. Cu cât gaura neagră este mai mică, cu atât emite mai multe radiații. Astfel, găurile negre primordiale cu masa aproximativă a unui asteroid ar emite o mulțime de radiații în universul actual .
Aceste radiații emise de găurile negre nu sunt doar pachete de lumină, sau fotoni. Sunt aproape toate tipurile de particule, inclusiv particule de materie neagră. Pe măsură ce găurile negre primordiale se dezintegrează, ele emit particule de materie întunecată care energizează apoi orice particule de materie întunecată ambientală din vecinătatea lor, declanșând o cascadă care poate elibera pentru scurt timp lumină vizibilă.
Cercetătorii prezic că aceste semnale vor fi de obicei sub forma unor sclipiri de raze gamma. Acestea sunt mult prea slabe pentru a fi detectate de experimentele actuale, însă viitoarele observatoare, precum AMEGO-X (All-sky Medium Energy Gamma-ray Observatory eXplorer), propus de NASA, ar putea avea sensibilitatea și rezoluția necesare pentru a găsi acest tip de semnale.