Romfart

Voyager 1 motbeviser at små sorte hull er forklaringen på mørk materie

De minst tenkelige sorte hullene kan ikke være universets mørke materie, viser en ny analyse av målinger fra Voyager 1.

Voyager 1 er nå så langt ute i Solsystemet at den uforstyrret kan registrere om det finnes Hawking-stråling fra svært små sorte hull.
Voyager 1 er nå så langt ute i Solsystemet at den uforstyrret kan registrere om det finnes Hawking-stråling fra svært små sorte hull. (Illustrasjon: NASA)

De minst tenkelige sorte hullene kan ikke være universets mørke materie, viser en ny analyse av målinger fra Voyager 1.

  • Romfart

At den mystiske mørke materien i universet kan tenkes å bare være små sorte hull, er en teori som mange har, og som jevnlig luftes i debatter.

Siden det finnes omkring seks ganger så mye mørk materie som alminnelig materie, sier det seg selv at slike sorte hull ikke kan ha oppstått ved kollaps av stjerner, men de kunne i prinsippet ha blitt dannet allerede ved universets dannelse.

De aller minste av disse såkalte primordiale sorte hullene, med en masse på en milliard tonn eller mindre, vil for lengst ha fordampet på en måte som er beskrevet av Stephen Hawking. Men større primordiale sorte hull kan i prinsippet fremdeles finnes.

en ny artikkel, som senere vil bli publisert i Physical Review Letters, skriver Mathieu Boudaud og Marco Cirelli fra Sorbonne Université i Paris, at de nå kan utelukke at sorte hull med masse opp til 10 milliarder tonn kan være forklaringen på den mørke materien.

Begrunnelsen deres for dette er litt overraskende: Nemlig observasjoner fra den aldrende sonden Voyager 1 som ble sendt opp i 1977.

Hawking-stråling

Det antas at sorte hull med en masse opp til 10 milliarder tonn, sender ut elektroner og positroner via Hawking-stråling. Denne strålingen er vanskelig å registrere med detektorer på Jorden på grunn av forstyrrelser fra Solens magnetfelt, men Voyager 1 – som nå befinner seg utenfor heliosfæren, har ikke dette problemet.

De to franske forskerne skriver at Voyager 1 rent faktisk har observert en fluks av positroner og elektroner, men at den er så svak at den høyst kan forklare én prosent av den mørke materien i Melkeveien. I virkeligheten forklares den observerte strålingen bedre med at den kommer fra velkjente kilder som supernova-eksplosjoner.

Som de franske forskere også gjør rede for, har man med ulike argumenter tidligere utelukket at andre størrelser av primordiale sorte hull skulle kunne utgjøre den mørke materien i universet. Men man sitter fremdeles tilbake med muligheten for at primordiale sorte hull enten med masse i området mellom 1–10 ganger Solens masse, som er omkring 2 x 10^30 kg, eller omkring en milliard ganger lavere enn Solens masse, kan tenkes å være forklaringen på den mørke materien.

«Det bekymrer meg ikke»

Bernard Carr fra Queen Mary University of London, som i løpet av flere år har undersøkt muligheten for at primordiale sorte hull kunne utgjøre den mørke materien, sier til Science Magazine at den nye artikkel ikke bekymrer ham særlig.

«De helt små sorte hullene har aldri vært min favoritt,» sier han.

Voyager 1 har ikke mulighet for å detektere Hawking-strålingen for større sorte hull, som ikke vil være partikler som elektroner og positroner, men kommer i form av veldig svakt lys.

Artikkelen ble først publisert på Ingeniøren.dk

Kommentarer (7)

Kommentarer (7)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå