Met behulp van de zwaartekrachtgolfdetectoren LIGO en Virgo is de afgelopen jaren een populatie van zware zwarte gaten ontdekt, waarvan de oorsprong onduidelijk is. Een van de mogelijke verklaringen is dat de zwarte gaten zijn gevormd in het heel vroege heelal en mogelijk bijdragen aan de hypothetische donkere materie – een mysterieuze substantie die een flink deel van alle massa in het heelal voor zijn rekening neemt. Langlopend Pools onderzoek ondergraaft deze mogelijkheid echter (Nature/Astrophysical Journal Supplement Series). Bij hun onderzoek maken de Poolse astronomen gebruik van zogeheten gravitionele microlensing, een techniek die gebruik maakt objecten die met behulp van hun zwaartekracht het licht van verder weg staande sterren afbuigen en versterken. Ervan uitgaande dat ons Melkwegstelsel aanzienlijke hoeveelheden donkere materie bevat in de vorm van (onwaarneembare) zwarte gaten, zou dat in een flink aantal ‘microlens-gebeurtenissen’ moeten resulteren: sterren die enige tijd helderder lijken te stralen dan normaal. De duur van zo’n microlensgebeurtenis hangt af van het object dat als ‘lens’ fungeert: hoe groter diens massa, des te langer houdt het verschijnsel aan. Microlensgebeurtenissen waarbij een object van één zonsmassa betrokken is duren doorgaans enkele weken. Maar bij een zwart gat van honderd zonsmassa loopt dat op tot enkele jaren. Het Poolse team heeft de afgelopen bijna twintig jaar bijna 80 miljoen sterren in de Grote Magelhaense Wolk in de gaten gehouden, om eventuele microlensgebeurtenissen veroorzaakt door zwarte gaten in ons Melkwegstelsel te kunnen opsporen. Als alle donkere materie in de Melkweg uit zwarte gaten van tien zonsmassa’s zou bestaan, zou dat 258 microlensgebeurtenissen moeten hebben hebben opgeleverd. Bij zwarte gaten van honderd zonsmassa’s zouden het er 27 zijn geweest. In werkelijkheid hebben de astronomen echter maar dertien van die gebeurtenissen waargenomen. En daaruit leiden ze af dat de donkere materie in ons Melkwegstelsel voor slechts een paar procent uit zwarte gaten kan bestaan. Voor de botsende zwarte gaten die met LIGO en Virgo zijn gedetecteerd blijft dus een andere verklaring nodig. (EE) (Image credit: J. Skowron/OGLE)
