Salah satu teori Stephen Hawking yang paling terkenal mengenai bahan gelap telah digegarkan setelah penerbitan hasil sepasukan ahli astrofizik Jepun yang diketuai oleh Masahiro Takada dari Institut Fizik dan Matematik Universe di Kavli, laporan Sains Langsung. Ahli fizik terkenal yang meninggalkan dunia ini tahun lalu percaya bahawa bahan misteri dan tidak kelihatan ini terdiri daripada lubang hitam primordial yang muncul sejurus selepas Big Bang. Para saintis Jepun yang menggunakan teleskop Subaru melakukan eksperimen, hasilnya, walaupun mereka tidak sepenuhnya menolak teori Hawking, tetapi mengakui bahawa lubang hitam ini mesti sangat kecil untuk menjelaskan sifat jirim gelap.
Materi gelap adalah istilah yang diberikan oleh ahli fizik untuk bahan misteri yang, pada pendapat mereka, dapat menjelaskan satu fakta menarik: semua yang ada di alam semesta bergerak dan berputar seolah-olah mengandungi lebih banyak jisim daripada yang dapat kita mengesan. Para saintis yang berbeza pada masa yang berlainan cuba mengaitkan sifat-sifat yang disebut bahan gelap dengan objek yang berbeza. Pada tahun 1970-an, Stephen Hawking dan rakan-rakannya menyarankan agar Big Bang dapat membuat sebilangan besar lubang hitam yang relatif kecil - masing-masing berukuran proton. Badan cakerawala kecil ini sukar dilihat, tetapi mereka akan memberikan kesan graviti yang kuat pada objek lain - dua sifat benda gelap yang diketahui.
Sehingga kini, teori ini hanya dapat diuji untuk lubang hitam primordial, jisimnya lebih besar daripada yang ada pada bulan. Tetapi dengan perkembangan teknologi, para saintis dapat memperoleh gambaran ruang angkasa yang lebih jelas dan jelas. Untuk kajian baru mereka, sepasukan ahli astronomi Jepun menggunakan kamera Hyper Suprime-Cam (HSC) yang dipasang di teleskop Subaru di Hawaii. Dengan bantuannya, mereka mengambil gambar semua Andromeda, galaksi terdekat dengan kami, berusaha mencari benda-benda kecil ini. Hasil karya mereka diterbitkan dalam jurnal Nature Astronomy.
Lubang hitam tidak memancarkan cahaya, tetapi lubang hitam supermasif seperti lubang di pusat galaksi M87, yang difoto oleh saintis baru-baru ini, dikelilingi oleh cakera cahaya dari bahan panas. Tetapi kerana lubang primordial berukuran berbilion kali lebih kecil dan tidak mempunyai benda bercahaya yang terlihat di sekitarnya, lubang itu hanya dapat dijumpai dengan memerhatikan medan graviti yang kuat yang mereka buat, yang memutarbelitkan sinaran objek jiran. Fenomena ini dipanggil microlensing.
Teleskop mampu mengesan mikrolens lubang hitam dengan terus meninjau bintang. Apabila hadiah hitam melintas di hadapan titik pemerhatian dan bintang, ia memalukan cahaya bintang, menyebabkannya "berkelip". Semakin kecil lubang hitam, semakin cepat wabak ini berlaku.
Walau bagaimanapun, lubang primordial yang dicari oleh pasukan Jepun hanya mempunyai sebahagian kecil daripada jisim ini - kira-kira sama dengan jisim Bulan kita. Ini bermaksud bahawa wabak yang diperhatikan harus jauh lebih pendek.
Video promosi:
Takada menyebut kamera HSC unik, kerana dengannya, saintis dapat menangkap gambar semua bintang galaksi Andromeda pada satu masa dengan paparan minimum sekitar 2 minit. Secara keseluruhan, ahli astronomi dapat memperoleh sekitar 200 gambar Andromeda dalam 7 jam pada malam yang cerah. Mereka akhirnya hanya menemui satu peristiwa microlensing. Sekiranya lubang hitam primordial menyumbang sebilangan besar bahan gelap, Takada mengatakan bahawa mereka semestinya telah melihat kira-kira 1,000 isyarat mikro.
Adakah ini bermaksud bahawa teori Hawking telah dibantah sepenuhnya? Takada dan Bird tidak tergesa-gesa untuk membuat kesimpulan. Menurut mereka, hasil yang diperoleh masih tidak dapat sepenuhnya mengecualikan adanya lubang hitam primordial, kerana, kerana jisimnya yang kecil, kilatan isyaratnya terlalu pendek untuk merekamnya. Menurut para penyelidik, adalah perlu untuk mengembangkan alat baru yang memungkinkan mereka ditemui.
Pada masa yang sama, para saintis menyatakan bahawa pengesanan bahkan satu isyarat semacam itu boleh menjadi penting untuk penyelidikan masa depan, yang akan merevolusikan beberapa teori Hawking.
Nikolay Khizhnyak
