Temná hmota je záhadná látka, ktorá nereaguje so svetlom ani s normálnou hmotou vo vesmíre. Výskumníci odhadujú, že približne 80% všetkej hmoty vo vesmíre je tvorených temnou hmotou a o jej existencii vieme len vďaka gravitačnej sile, ktorou vplýva na okolité objekty.
Množstvo štúdií sa pokúšalo vyriešiť podstatu temnej hmoty a nový výskum z inštitútu MIT prináša ďalší spôsob, ako by sme mohli záhadu temnej hmoty rozlúštiť raz a navždy. V štúdii pracujú s teóriou, že temnú hmotu tvoria takzvané primordiálne čierne diery. Ide o typ čiernej diery, ktorý vznikol v počiatkoch vesmíru, keď boli podmienky ideálne na to, aby čierne diery vznikli “len tak”, kompresiou obrovského množstva plynu.
Primordiálne čierne diery sú mikroskopické objekty a o ich existencii sa uvažuje už od 70. rokov minulého storočia. Nová štúdia z MIT predpokladá, že takéto miniatúrne čierne diery preletia cez našu Slnečnú sústavu najmenej raz za desať rokov. Ak je táto hypotéza pravdivá, potom by sme to mohli odhaliť na základe jemného kmitania obežnej dráhy Marsu.
Toto kmitanie orbity je naozaj minimálne, no naše prístroje sú už dostatočne citlivé na to, aby ho dokázali odhaliť.
“Už dekády sa venujeme presnej telemetrii, vďaka ktorej vieme vzdialenosť medzi Zemou a Marsom s presnosťou do 10 centimetrov. Práve vesmír medzi týmito dvoma planétami je jeden z najviac preskúmaných regiónov vesmíru a v našej štúdii chceme použiť naše vedomosti na to, aby sme objavili naozaj malý výkyv v orbite Marsu. Ak sa nám podarí toto kmitanie zaznamenať, pôjde o naozaj fascinujúci objav, ktorý zmení spôsob, akým o temnej hmote rozmýšľame,” tvrdí David Kaiser, jeden z autorov výskumu.
Záhada temnej hmoty
Ak sa potvrdí kmitanie obežnej dráhy Marsu, výskumníci môžu začať venovať viac prostriedkov tomu, že primordiálne čierne diery sú hlavnou zložkou temnej hmoty. Ako sme už spomenuli v úvode, primordiálne čierne diery vznikli za menej ako sekundu po veľkom tresku a potom už kvôli podmienkam nedokázali vzniknúť.
Temná hmota je hypotetickým typom hmoty, ktorý nedokážeme pozorovať v žiadnej časti elektromagnetického spektra. Napriek tomu naše najlepšie odhady tušia, že menej ako 20% hmoty je tvorených “normálnou” hmotou, ktorú vieme vidieť a dokážeme s ňou interagovať. Pod normálnou hmotou sa rozumie všetko od planét, hviezd, až po smartfón na tvojom stolíku. Zvyšných viac ako 80% hmoty tvorí práve temná hmota.
Predpokladá sa, že gravitácia temnej hmoty ovplyvňuje pohyb hviezd a celých galaxií. Výskumníci vytvorili niekoľko detektorov, ktoré mali odhaliť temnú hmotu. Väčšina experimentov spojených s týmito detektormi ale predpokladá, že temná hmota je exotická častica, ktorú musíme len odhaliť.
Na stope primordiálnych čiernych dier
Len v posledných rokoch sa začalo viac uvažovať o takzvaných primordiálnych čiernych dierach, ktoré môžu temnú hmotu utvárať. Táto myšlienka nie je nová. Predpokladá sa, že väčšina primordiálnych čiernych dier nie je väčšia ako atóm. V sebe ale ukrýva hmotnosť najväčších asteroidov v sústave. Hoci to znie zvláštne, výskumníci predpokladajú, že niečo také je skutočne možné.
“Niekto sa ma pýtal, čo by sa stalo, ak by takáto primordiálna čierna diera prešla ľudským telom. Zobral som si papier a ceruzku a vypočítal tento zaujímavý príklad. Kalkulácie naznačujú, že ak by primordiálna čierna diera prešla približne meter od človeka, jej sila by v sekunde vymrštila tohto človeka do vzdialenosti šiestich metrov. Zároveň ale musím povedať, že šance, že sa také niečo stane, sú extrémne malé,” tvrdí Tung Tran, spoluautor štúdie.
Výskumníci veria, že ak primordiálna čierna diera preletí v blízkosti Marsu, tento stret by vyvolal jemné kmitanie obežnej dráhy planéty. Autori štúdie chcú v nasledujúcich rokoch sledovať stopy takéhoto kmitania. Aj keby ho zachytili, stále budú musieť dokázať, že dráhu orbity jemne deformovala primordiálna čierna diera, nie náhodný asteroid.
