Materia oscura e il contributo dei buchi neri primordiali
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La teoria di Stephen Hawking sembra non funzionare: un risultato decisamente sotto le aspettative per le lenti gravitazionali provocate da buchi neri primordiali


Fonte Hiroko Niikura et al. Microlensing constraints on primordial black holes with Subaru/HSC Andromeda observations, Nature Astronomy (2019)


L'effetto di lente gravitazionale osservato nell'ambito dello studio. Crediti Hiroko Niikura
L'effetto di lente gravitazionale osservato nell'ambito dello studio. Crediti Hiroko Niikura

Un team internazionale di scienziati ha utilizzato il Subaru Telescope per escludere la possibilità per la quale la materia oscura possa essere composta da buchi neri primordiali di dimensione inferiore a un decimo di millimetro.

La materia oscura rappresenta circa l'85% della materia presente nell'universo ma si esprime esclusivamente come forza gravitazionale visto che ogni possibile tentativo di rilevare particelle di materia oscura è fallito. Nel 1974 Stephen Hawking è giunto a teorizzare l'esistenza di buchi neri primordiali, nati appena dopo il Big Bang , come parte di materia oscura. Un team del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe ha voluto testare questa idea utilizzando effetti di lente gravitazionale per rilevare buchi neri di questo tipo presenti tra la Terra e la galassia di Andromeda. L'esistenza di buchi neri di questo tipo, e il loro passaggio, renderebbe una stella di M31 più brillante nel tempo del transito. Si tratta di eventi molto rari che richiedono un allineamento perfetto tra tre corpi e così per massimizzare le chance di cattura dell'evento è stato utilizzato l'Hyper Suprime-Cam del Subaru Telescope, in grado di immortalare tutta M31 in un sol colpo. Dalle 190 immagini consecutive ottenute in sette ore, il team si aspettava mille eventi nel caso di buco nero con massa inferiore a quella lunare. L'analisi ha portato invece a un solo caso, il che vuol dire che i buchi neri primordiali possono contribuire alla materia oscura in misura non superiore a 0.1% di tutta la massa. In poche parole, è molto difficile che Hawking possa aver ragione.

Il limite superiore alla massa dei buchi neri primordiali.
Il limite superiore alla contribuzione alla materia oscura da parte dei buchi neri primordiali.