Tá brón orm, a Stephen, Ní Poill Dubha Tiny atá i Dark Matter

Rinne an fisiceoir cáiliúil Stephen Hawking tuar i 1974 go mbeadh an t-ábhar dorcha - an “rud” mistéireach atá comhdhéanta de 85 faoin gcéad de gach rud sa Cruinne - ina bpoll beag bídeach dubh a cruthaíodh le linn na haoise is luaithe. Léirigh staidéar nua a rinne réalteolaithe ag an teileascóp Subaru i Haváí, ag teacht an oíche roimh scaoileadh an chéad ghrianghraf mionsonraithe den réigiún timpeall ar pholl dubh, go raibh sé mícheart, go haineolach.

D'áitigh Hawking go ndéanfadh poill dhubha níos lú ná milliméadar (1 / 25ú orlach) ar trastomhas cuntas ar an domhantarraingt a choinníonn grúpaí réaltraí le chéile, chomh maith le rátaí rothlacha réaltraí, lena n-áirítear Bealach na Bó Finne, a athrú.

Tá ábhar dorcha sa Réaltra Andraiméide, cosúil lenár Slí Bó Finne féin - níl a fhios againn cad é, ach anois tá smaoineamh níos fearr againn ar a bhfuil ann. Creidmheas íomhá: Kavli IPMU

Gach Rud a D’fhéadfadh Ábhar Dorcha a Bheith

Déantar cur síos ar ábhar dorcha - rud éigin - nach féidir a fheiceáil, ní thugann sé aon radaíocht, ach soláthraíonn sé go leor domhantarraingthe chun réaltraí a choinneáil le chéile i ngrúpaí, agus rátaí rothlacha rudaí a thiomáint ar imeall na dteaghlach stellar seo. Thug an réalteolaí Fritz Zwicky fianaise ar ábhar dorcha idir réaltraí faoi deara den chéad uair i 1933, agus sna 1970idí, aimsigh Vera Rubin ábhar dorcha i réaltraí. Ó shin i leith, tá réalteolaithe agus réalteolaithe tar éis dul i gcion ar nádúr an ábhair dhorcha, agus tá níos lú ar eolas againn faoi cad é atá ann ná an rud nach bhfuil ann.

“D’fhéadfadh go mbeadh ábhar dorcha ina abhaic dhonn, réaltaí‘ teipthe ’nár adhaint riamh toisc nach raibh an mhais riachtanach dóibh chun tosú ag dó. D’fhéadfadh dwarf bán a bheith san ábhar dorcha, iarsmaí croíthe réaltaí marbha beaga go meánmhéide. Nó d’fhéadfadh réaltaí neodrón nó poill dhubha a bheith san ábhar dorcha, iarsmaí réaltaí móra tar éis dóibh pléascadh, ”a mhíníonn NASA i gcur síos ar ábhar dorcha.

Ach, Is dócha nach…

Mar sin féin, tá fadhbanna ann le gach ceann de na smaointe seo. Is dócha nach bhfuil go leor dwarf bán nó donn ann chun cuntas a thabhairt ar an ábhar dorcha domhantarraingthe atá ann ar rudaí infheicthe. Tá réaltaí neodrón agus poill dhubha fíor-annamh. Is féidir go bhféadfadh cáithníní fo-adamhacha coimhthíocha a bheith san ábhar dorcha, ach go dtí seo tá turgnaimh chúramach chun na cáithníní seo a bhrath folamh. Ba cheart go mbeadh an teileascóp spáis Fermi in ann astaíochtaí gáma-gha a bhrath a thig as imbhualadh cáithníní ábhar dorcha coimhthíocha, ach tá an cuardach sin gan toradh freisin.

Má tá na poill bheaga dhubha seo ann, ansin táthar ag súil go lúbfaidh siad spás timpeall orthu, rud a fhágfaidh go mbeidh solas ó réaltaí i bhfad i gcéin ag cuarú, agus ag gile, cosúil le lionsa ag díriú na Gréine ar thaobhlíne te. De réir mar a ghluaiseann an poll dubh, thiocfadh laghdú ar an réalta i bhfad i gcéin. D'úsáid taighdeoirí Teileascóp Subaru chun breathnú ar sholas ag teacht ó réaltaí sa Réaltra Andraiméide, agus iad ag cuardach an ghile agus an mhaolaithe seo, ach ní fhaca siad an éifeacht tuartha, ag taispeáint nach bhfuil poill dhubha primordial den sórt sin ann sna cainníochtaí a bhí tuartha ag Hawking.

Léaráid a thaispeánann conas a bhíothas ag súil go nochtfadh lionsa imtharraingthe ó réaltaí sa Réaltra Andraiméide láithreacht poill dhubha primordial. Creidmheas íomhá: Kavli IPMU

D’fhonn féachaint ar cheann de na himeachtaí lionsa imtharraingthe seo, caithfear réalta agus poll dubh primordial a ailíniú i gcoibhneas leis an Domhan - ailíniú neamhchoitianta, nach bhfuiltear ag súil ach go mairfidh sé ar feadh tréimhsí a mhaireann idir cúpla nóiméad agus cúpla uair an chloig. Úsáideadh an Hyper Suprime-Cam ar an Teileascóp Subaru, a bhí in ann an Réaltra Andraiméide iomlán a íomháú ag aon am amháin, chun na seansanna a bhaineann leis na himeachtaí seo a fheiceáil a uasmhéadú.

An Hyper Suprime-Cam (HSC) suite ar phríomhfhócas Teileascóp Subaru. Creidmheas íomhá: Teileascóp Subaru

An Turgnamh

“Ó 190 íomhá as a chéile de réaltra Andraiméide a tógadh níos mó ná seacht n-uaire an chloig le linn oíche shoiléir amháin, chuir an fhoireann na sonraí ar fáil maidir le himeachtaí ionchasacha lionsa imtharraingthe. Más éard atá in ábhar dorcha poill dhubha primordial de mhais ar leith, sa chás seo maiseanna níos éadroime ná an ghealach, bhí na taighdeoirí ag súil go bhfaighidh siad thart ar 1000 imeacht. Ach tar éis anailísí cúramach a dhéanamh, ní fhéadfaidís ach cás amháin a aithint, ”a thuairiscigh taighdeoirí i bpreasráiteas ó Theileascóp Subaru.

Tugann na torthaí seo le tuiscint nach bhféadfadh poill dhubha primordial ach 0.1 faoin gcéad den ábhar dorcha go léir a ardú. Cibé ábhar dorcha atá ann, ní cosúil gur poill dhubha bheaga an freagra, rud a fhágann go bhfuil rúndiamhair mhór na fisice seo slán.