NASA U POTRAZI: Tamna materija se sastoji od više mikro crnih rupa?

HJUSTON - Za petama tamnoj materiji.
Jedna od najvećih misterija u nauci jeste postojanje takozvane tamne materije, nevidljive supstance koja, prema proračunima, čini oko pet šestina ukupne materije u univerzumu. O njoj se, i pored neverovatnog napretka u astrofizici u proteklim decenijama, i dalje ne zna gotovo ništa, pa ni osnova - da li je sačinjena od minijaturnih čestica ili od džinovskih tela.

Priznaje samo gravitaciju

Naučnici su dosad uglavnom smatrali - mada su priznavali da može biti da nisu u pravu - da se tamna materija sastoji od nove vrste čestica, koje slabo reaguju sa svim poznatim silama svemira osim gravitacije. Kao takva, sačinjena od ovakvih čestica, tamna materija pokazivala bi svojstva koja inače pokazuje: nevidljiva je, nemoguće ju je opaziti, a njeno prisustvo je moguće detektovati samo preko gravitacione sile koju ima.

Problem sa ovim konceptom, međutim, jeste to što - uprkos tome što hiljade naučnika svakodnevno pokušavaju da otkriju bilo kakav dokaz za ovu teoriju, a koriste najsavremeniju opremu (najbrži akceleratori čestica na planeti služe ovome) - dokaza nema. Niko dosad nije otkrio ni stvorio bilo kakve čestice koje bi makar podsećale ili nagoveštavale nešto što može biti povezano s tamnom materijom. Neuspeh na ovom polju nauke je toliki da su neki skloni da situaciju nazovu beznadežnom.

Zbog toga je Kim Grist, astrofizičar sa Univerziteta Kalifornije, pre izvesnog vremena predložio sasvim nov pristup problemu. Prema njegovoj teoriji, tajnu tamne materije ne treba tražiti u česticama s posebnim svojstvima nego u crnim rupama, koje su novi kandidati za ulogu čuvara tamne materije.

Glavni glumci u ovoj svemirskoj predstavi koju je režirao Grist nisu supermasivne crne rupe, koje su naučnici odavno otkrili u centrima galaksija, sa masom milijardu puta većom od mase Sunca, nego male, takozvane primordijalne crne rupe, koje je današnjom tehnologijom gotovo nemoguće otkriti. Prema Gristovoj teoriji, ove crne rupe su toliko česte u univerzumu i „zarobile“ su toliko materije da je sasvim moguće da čine pet šestina ukupne materije u svemiru.

Gristov problem

Grist je, međutim, naišao na isti problem kao i njegove kolege koje su postavile teoriju čestica kao objašnjenje problema tamne materije. Nema dokaza za njegovu teoriju.
Naime, teleskop „Kepler“, koji je od marta 2009. tražio planete po galaksiji, ujedno je bio dizajniran da detektuje i prisustvo mini crnih rupa (tela veličine poput Meseca), koje bi dokazale mogućnost Gristove teorije.

Mini crne rupe

„Kepler“ je tokom četiri godine rada nadgledao svetlost više od 150.000 zvezda u Mlečnom putu i nijednom nije zabeležio fluktuaciju koja bi bila očekivana kada mini crna rupa prolazi ispred neke zvezde. Da su one toliko česte u svemiru, kao što Gristova teorija predviđa, statistički bi trebalo da bude zabeležen bar jedan takav događaj ili nešto nalik njemu. Umesto toga - ništa.

- Potraga za tamnom materijom je veoma teška i skupa. Potrebne su decenije za pravljenje instrumenata kojima tražimo tamnu materiju. Ono što je dobro jeste to što smo uspeli da jedan eksperiment koji je već postojao („Kepler“) iskoristimo u našu svrhu - kaže Grist.

Na Gristovu žalost, upotreba svemirske laboratorije „Kepler“, kojom je trebalo da dokaže mogućnost svoje teorije, naterala je mnoge naučnike da izjave da mini crne rupe (između pet i 80 odsto mase Meseca) ne čine tamnu materiju.

Mikro crne rupe

Grist ima spreman zadovoljavajući odgovor. Iako je moguće da mini crne rupe nisu „nosioci“ tamne materije, isto tako je moguće da su „krivci“ mikro crne rupe sa masom od 0,0001 mase Zemljinog Meseca.

- Buduće misije, kao što su misije svemirskog broda „Euklid“, koji je lansirala ESA, ili satelita WFIRST, koji sprema NASA, tražiće crne rupe daleko manje od onih koje je tražio „Kepler“. Odbacili smo mogućnost da mini crne rupe čine tamnu materiju, ali nismo odbacili mogućnost da su to mikro crne rupe. One su i dalje sasvim dobri kandidati za tamnu materiju - kaže Grist.