Voyager-1 dømmer små sorte huller ude som forklaring på mørkt stof

At det mystiske mørke stof i universet kan tænkes blot at være små sorte huller, er en tanke, som mange har, og som også jævnligt luftes i debatten på ing.dk.

Da der er ca. seks gange så meget mørkt stof som almindeligt stof, siger det sig selv, at sådanne sorte huller ikke kan være opstået ved kollaps af stjerner, men de kunne i princippet være dannet allerede ved universets begyndelse.

De allermindste af disse såkaldte primordiale sorte huller med en masse på en milliard ton eller mindre vil for længst være fordampet på en måde beskrevet af Stephen Hawking. Men større primordiale sorte huller kan i princippet stadig findes.

I en ny artikel, der senere vil blive publiceret i Physical Review Letters, skriver Mathieu Boudaud og Marco Cirelli fra Sorbonne Université i Paris, at de nu kan udelukke, at sorte huller med masse op til 10 mia. ton kan være forklaringen på det mørke stof.

Deres begrundelse herfor er noget overraskende: nemlig observationer med den aldrende sonde Voyager-1 opsendt i 1977.

Hawking-stråling i form af elektroner og positroner

Sorte huller med masse op til 10 mia. ton formodes at udsende elektroner og positroner via Hawking-stråling. Denne stråling kan vanskeligt registreres med detektorer på Jorden på grund af forstyrrelser fra Solens magnetfelt, men Voyager-1, der nu befinder sig uden for heliosfæren, har ikke dette problem.

De to franske forskere skriver, at Voyager-1 rent faktisk har observeret en flux af positroner og elektroner, men at den er så svag, at den højst kan forklare en procent af det mørke stof i Mælkevejen. I virkeligheden forklares den observerede stråling bedre med, at den kommer fra velkendte kilder som supernovaeksplosioner.

Som de franske forskere også redegør for, har man med forskellige argumenter tidligere udelukket andre størrelser af primordiale sorte huller for at kunne udgøre det mørke stof i universet. Tilbage er dog stadig muligheden, at primordiale sorte huller enten med masse i området mellem 1-10 gange Solens masse, der er omkring 2 x 10^30 kg, eller omkring en milliard gange lavere end Solens masse, kan tænkes at være forklaringen på det mørke stof.

»Det bekymrer mig ikke«

Bernard Carr fra Queen Mary University of London, der gennem en årrække har undersøgt muligheden for, at primordiale sorte huller kunne udgøre det mørke stof, siger til Science Magazine, at den nye artikel ikke bekymrer ham specielt.

»De helt små sorte huller har aldrig været min favorit,« siger han.

Voyager-1 har ikke mulighed for at detektere Hawking-strålingen for større sorte huller, som ikke vil være partikler som elektroner og positroner, men i form af meget svagt lys.