Den mörka materiens natur som uppenbarligen utgör 80 % av massan av partiklarna i universum är fortfarande ett av dagens vetenskapers stora olösta mysterier. Bristen på experimentella bevis, som skulle kunna göra det möjligt för oss att identifiera den med en eller annan av de nya elementarpartiklarna som förutspåtts av teoretiker, såväl som den senaste upptäckten av gravitationsvågor som kommer från sammansmältningen av två svarta hål (med massor av cirka 30 gånger solens) av LIGO, Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) har återupplivat intresset för möjligheten att mörk materia kan ta formen av ursvarta hål med massor mellan 10 och 1000 gånger solens.

Ursprungliga svarta hål, som skulle ha sitt ursprung i högdensitetsfluktuationer av materia under universums första ögonblick, är i princip mycket intressanta. I motsats till de som bildas av stjärnor, vars överflöd och massor begränsas av modeller för stjärnbildning och evolution, ursprungliga svarta hål kan existera med ett brett utbud av massor och överflöd. De skulle hittas i galaxernas glorier, och ett tillfälligt möte mellan två av dem som har en massa 30 gånger solens, följt av en efterföljande sammanslagning, kan ha gett upphov till gravitationsvågorna detekterade av LIGO.

"Mikrolensande effekt"

Om det fanns ett avsevärt antal svarta hål i galaxernas glorier, några av dem fångar upp ljuset som kommer mot oss från en avlägsen kvasar. På grund av deras starka gravitationsfält, deras gravitation kunde koncentrera ljusstrålarna, och orsaka en ökning av kvasarens skenbara ljusstyrka. Denna effekt, känd som "gravitationell mikrolinsning" är större ju större massan av det svarta hålet är, och sannolikheten att upptäcka det skulle vara större ju mer förekomsten av dessa svarta hål är. Så även om de svarta hålen i sig inte kan upptäckas direkt, de skulle detekteras av ökningar i ljusstyrkan hos observerade kvasarer.

På detta antagande, en grupp forskare har använt mikrolinseffekten på kvasarer för att uppskatta antalet ursprungliga svarta hål med mellanmassa i galaxer. Studien, ledd av forskaren vid Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) och University of La Laguna (ULL), Evencio Mediavilla Gradolph, visar att normala stjärnor som solen orsakar mikrolinseffekterna, vilket utesluter existensen av en stor population av ursvarta hål med mellanliggande massa.

Datorsimuleringar

Med hjälp av datorsimuleringar, de har jämfört ökningen av ljusstyrkan, i synligt ljus och i röntgenstrålar, av 24 avlägsna kvasarer med de värden som förutspås av mikrolinseffekten. De har funnit att styrkan på effekten är relativt låg, som man kan förvänta sig av föremål med en massa mellan 0,05 och 0,45 gånger solens, och långt under svarta hål med mellanmassa. Dessutom har de uppskattat att dessa mikrolinser utgör ungefär 20% av den totala massan av en galax, motsvarande massan som förväntas finnas i stjärnor. Så deras resultat visar att, med stor sannolikhet, det är normala stjärnor och inte svarta hål med mellanmassa som är ansvariga för den observerade mikrolinsningen.

"Denna studie innebär", säger Evencio Mediavilla, "att det inte alls är troligt att svarta hål med massor mellan 10 och 100 gånger solens massa utgör en betydande del av den mörka materien". Av den anledningen bildades troligen de svarta hålen vars sammansmältning upptäcktes av LIGO genom kollapsen av stjärnor, och var inte ursprungliga svarta hål".

Astronomer som deltar i denna forskning inkluderar Jorge Jiménez-Vicente och José Calderón-Infante (University of Granada) och José A. Muñoz Lozano, och Héctor Vives-Arias, (Valencias universitet).