Tutkijat ovat jo pitkään etsineet maailmankaikkeudesta merkkejä niin sanotusta pimeästä aineesta. Nyt uuden tutkimuksen mukaan on ainakin yksi paikka, missä tämä kadonnut pimeä aine ei ole: mustissa aukoissa.

Jos pimeä aine koostuisi valtavasta määrästä alkukantaisia mustia aukkoja, silloin niiden gravitaatiolinssin pitäisi olla havaittava. Gravitaatiolinssi suurentaa ja kirkastaa kaukana olevia kappaleita. Se taittaa painovoimallaan kauempana olevan kohteen valoa ja voimistaa sitä.

Fyysikot analysoivat tilastollisilla menetelmillä 740 tunnettua supernovaa. Niistä olisi pitänyt löytyä kourallinen sellaisia, jotka ovat mustien aukkojen suurentamia tai kirkastamia. Tutkimuksessa ei kuitenkaan löytynyt ainuttakaan.

Tutkimuksen mukaan mustat aukot voivat muodostaa korkeintaan 40 prosenttia pimeästä aineesta. Tutkijoiden arvio kuitenkin on, etteivät ne muodosta sitä ollenkaan. Tämä selvisi tutkijoiden vielä julkaisemattomasta laajemmasta galaksien tarkastelusta.

Kun astronomit havaitsivat mustien aukkojen törmäyksestä syntyviä gravitaatioaaltoja vuonna 2015, vallitsi hetken aikaa teoria, että maailmankaikkeuden pimeä aine saattaisi koostua lukuisista mustista aukoista, jotka ovat sirottuneet ympäri avaruutta.

Kalifornian yliopiston fyysikot ovat saaneet selville, että näin ei kuitenkaan ole. Heidän artikkelinsa on ilmestynyt lehdessä Physical Review Letters. Siitä on kerrottu yliopiston tiedotteessa.

Tutkijoiden johtopäätös on, että maailmankaikkeuden pimeä aine ei ole peräisin raskaista mustista aukoista. Itseasiassa todennäköisesti pimeää ainetta ei ole missään vastaavanlaisessakaan kappaleessa, kuten suurissa ja tiiviissä halokappaleissa, joita kutsutaan MACHOiksi (engl. massive astrophysical compact halo object).

Pimeä aine on yksi astronomian kiusallisimmista arvoituksista. Vaikka arviolta 84,5 prosenttia maailmankaikkeuden massasta koostuu siitä, kukaan ei ole löytänyt suoria merkkejä siitä. Ehdotukset pimeän aineen sijainnista ovat mittakaavaltaan vaihdelleet ultrakevyestä aksioni-alkeishiukkasesta raskaisiin MACHOihin.

”Olemme takaisin lähtöruudussa. Mitä on pimeä aine? Itseasiassa hyvät vaihtoehdot alkavat käydä vähiin”, sanoo Uroš Seljak fysiikan ja astronomian professori Kalifornian yliopistosta. ”Tämä on tulevien sukupolvien haaste.”