Som ett spel med "kurragömma, Lawrence Livermores astrofysiker vet att det finns svarta hål som gömmer sig i Vintergatan, bara inte var.

Om de hittar dem mot den galaktiska utbuktningen (en tätt packad grupp stjärnor) och de magellanska molnen, sedan svarta hål så massiva som 10, 000 gånger solens massa kan utgöra mörk materia. Om de bara är mot den galaktiska utbuktningen är de förmodligen bara från några få döda stjärnor.

Vanligtvis, att observera de magellanska molnen, forskare måste resa till observatorier på södra halvklotet.

Men nyligen, LLNL -teamet fick ett nytt verktyg som ligger lite närmare hemmet för att hjälpa dem i sökandet. Som en del av Space Science and Security-programmet och ett LDRD-projekt, LLNL har ett nytt teleskopfjärrobservationsrum.

Teamet använder observationsrummet för att genomföra en gravitationell mikrolinsundersökning av Vintergatan och Magellanska molnen i jakt på svarta hål med mellanliggande massa (ungefär 10 till 10, 000 gånger solens massa) som kan utgöra majoriteten av mörk materia.

"Fjärrobservationsrummet gör det möjligt för oss att styra National Optical Astronomers Observatory Blanco 4-metersteleskop som ligger i Chile vid Cerro Tololo Inter-American Observatory, " sa LLNL:s huvudutredare Will Dawson. Teamet har redan genomfört sin första observationsrunda med det avlägsna observationsrummet.

Det synliga universum består av cirka 70 procent mörk energi, 25 procent mörk materia och 5 procent normal materia. Dock, mörk materia har förblivit ett mysterium sedan det först postulerades 1933. MACHO Survey, ledd av Lawrence Livermore på 1990-talet, försökte testa om mörk materia var sammansatt av baryoniska massiva kompakta haloobjekt (MACHO). Undersökningen drog slutsatsen att baryoniska MACHOs mindre än 10 solmassor inte kunde stå för mer än 40 procent av den totala massan av mörk materia.

Nyligen, upptäckten av två sammanslagna svarta hål har förnyat intresset för MACHO mörk materia som består av ursprungliga svarta hål (bildade i det tidiga universum, före de första stjärnorna) med cirka 10 till 10, 000 solmassor. Detta är en idé som föreslogs först 1975 av LLNL-fysikern och projektmedforskaren George Chapline. Det mest direkta sättet att utforska detta massomfång är genom att söka efter gravitationsmikrolinssignalen i befintliga arkivastronomiska avbildningar och genomföra en nästa generations mikrolinsundersökning med toppmoderna optiska bredfältskamera på teleskop 10 till 25 gånger kraftfullare än de som användes i de ursprungliga MACHO-undersökningarna.

Mikrolinsning är en astronomisk effekt som förutspås av Einsteins allmänna relativitetsteori. Enligt Einstein, när ljuset som kommer från en stjärna passerar mycket nära ett annat massivt föremål (t.ex. svart hål) på väg till en observatör på jorden, gravitationen hos det mellanliggande massiva föremålet kommer att böjas något och fokusera ljusstrålarna från källstjärnan, vilket får den objektivade bakgrundsstjärnan att se ljusare ut än den normalt skulle göra.

"Vi utvecklar ett nytt sätt för mikrolinseringsdetektering som gör att vi kan upptäcka den parallaktiska mikrolensningssignaturen som är associerad med svarta hål i detta massintervall, " sa Dawson. "Vi kommer att upptäcka och begränsa den del av mörk materia som består av svarta hål med mellanmassa och mäta deras masspektrum i Vintergatan."