معلومات

أضعفت نظرية المادة المظلمة لستيفن هوكينغ بواسطة التلسكوب القوي

أضعفت نظرية المادة المظلمة لستيفن هوكينغ بواسطة التلسكوب القوي

أصبحت إحدى نظريات ستيفن هوكينغ الرئيسية حول الثقوب السوداء أضعف قليلاً بفضل تلسكوب فائق القوة.

في سبعينيات القرن الماضي ، افترض هوكينج وبعض زملائه أن الانفجار الأعظم ربما يكون قد خلق الكثير من الثقوب السوداء الصغيرة ، كل منها بحجم البروتون الذي يمارس قوة جاذبية هائلة على الأجسام الأخرى في الكون.

تساعد هذه النظرية في تفسير فكرة "المادة المظلمة" - أو الظواهر التي تجعل كل الأشياء في كوننا تدور أو تتحرك أو تدور في مدار تحت تأثير قوى غير مرئية.

ذات صلة: الغموض الكبير للمادة المظلمة والطاقة المظلمة

استخدم Masahiro Takada وفريقه في معهد Kavli للفيزياء والرياضيات في الكون في اليابان الكاميرا الرقمية Hyper Suprime-Cam (HSC) على تلسكوب سوبارو في هاواي للبحث عن هذه الثقوب السوداء البدائية الغامضة ومعرفة ما إذا كان هوكينغ صيح. تم نشر نتائج بحثهم في مجلة Nature Astronomy.

يصعب تصويره

الثقوب السوداء هي أجسام كثيفة بمادة لها قوة جاذبية قوية بحيث لا يستطيع حتى الضوء الخروج منها. من الصعب جدًا العثور عليها لهذا السبب - لا يمكن للضوء الهروب منها - وبالتالي فهي لا تصدر أي ضوء.

في حين أن الثقوب السوداء الهائلة مثل تلك التي تم تصويرها مؤخرًا بواسطة Event Horizon Telescope لديها حلقة من الغازات النارية ، فإن الثقوب الأصغر تكون غير مرئية تقريبًا.

يصعب العثور على الثقوب السوداء البدائية بسبب صغر حجمها.

سوبر كام تلتقط صورة للمجرة بأكملها

لتعقب الثقب الأسود ، يجب على العلماء مسح الكون بحثًا عن دليل على مكان انحناء الضوء مما يشير إلى قرب الثقب الأسود. تُعرف هذه الظاهرة باسم "العدسة الدقيقة".

تبحث التلسكوبات عن أحداث العدسة الدقيقة من خلال التقاط صور للنجوم عدة مرات على مدار فترة زمنية. إذا مر ثقب أسود أمام هذا النجم ، فسيومض النجم بسبب الضوء المشوه.

كلما كان الوميض أسرع كلما كان الثقب الأسود أصغر. الكاميرا الرقمية Hyper Suprime-Cam (HSC) الموجودة على تلسكوب سوبارو في هاواي قادرة على التقاط صورة لأقرب مجرة ​​لمجرتنا ، مجرة ​​أندروميدا بأكملها في لقطة واحدة.

التقط تاكادا وفريقه 200 صورة لمجرة المرأة المسلسلة على مدى سبع ساعات في ليلة صافية ثم قارنوا الصور بحثًا عن ومضات.

النظرية بها بعض الثغرات

أظهرت النتائج حالة واحدة فقط من العدسة الدقيقة. إذا كانت نظرية هوكينغ صحيحة وأن الثقوب السوداء البدائية تشكل كمية كبيرة من المادة المظلمة ، يقول فريق البحث إنه كان ينبغي عليهم رؤية ما يقرب من 1000 إشارة ميكرولينسينج.

قال سيميون بيرد ، عالم فيزياء الثقوب السوداء بجامعة كاليفورنيا - ريفرسايد ، والذي لم يشارك في العمل: "العدسة الدقيقة هي المعيار الذهبي لاكتشاف الثقوب السوداء أو استبعادها".

"يستبعد هذا العمل الثقوب السوداء البدائية كمادة مظلمة في نطاق من الكتل حيث لم تكن القيود السابقة قوية ولا قوية مثل هذا الجديد. إنها نتيجة جيدة جدًا."

ومع ذلك ، فإن نظرية هوكينغ لم تنفجر تمامًا. يعتقد تاكادا وفريقه أنه من المحتمل أن تكون الثقوب السوداء البدائية صغيرة جدًا ، ولا يمكن العثور عليها باستخدام هذه الطريقة.

الفلاش الوحيد الذي وجدوه هو أيضًا تحقق مثير من صحة وجود الثقوب السوداء البدائية.

سيواصل فريق البحث دراستهم بحثًا عن مزيد من الأدلة على هذه الثقوب السوداء الصغيرة القديمة.


شاهد الفيديو: ستيفن هوكينغ: كيف نشأ الكون (ديسمبر 2021).