Comme un jeu de "cache-cache, " Les astrophysiciens de Lawrence Livermore savent qu'il y a des trous noirs qui se cachent dans la Voie lactée, juste pas où.

S'ils les trouvent vers le renflement galactique (un groupe d'étoiles serrées) et les Nuages ​​de Magellan, puis des trous noirs aussi massifs que 10, 000 fois la masse du soleil pourrait constituer de la matière noire. S'ils ne sont que vers le renflement galactique, ils proviennent probablement de quelques étoiles mortes.

Typiquement, observer les Nuages ​​de Magellan, les scientifiques doivent se rendre aux observatoires de l'hémisphère sud.

Mais récemment, l'équipe LLNL a obtenu un nouvel outil un peu plus proche de chez eux pour les aider dans la recherche. Dans le cadre du programme Space Science and Security et d'un projet LDRD, LLNL a une nouvelle salle d'observation à distance du télescope.

L'équipe utilise la salle d'observation pour effectuer un levé gravitationnel par microlentille de la Voie lactée et des nuages ​​de Magellan à la recherche de trous noirs de masse intermédiaire (environ 10 à 10, 000 fois la masse du soleil) qui peut constituer la majorité de la matière noire.

"La salle d'observation à distance nous permet de contrôler le télescope de 4 mètres de l'Observatoire national des astronomes optiques Blanco situé au Chili à l'Observatoire interaméricain de Cerro Tololo, " a déclaré Will Dawson, chercheur principal du LLNL. L'équipe a déjà effectué son premier essai d'observation avec la salle d'observation à distance.

L'univers visible est composé d'environ 70 pour cent d'énergie noire, 25 % de matière noire et 5 % de matière normale. Cependant, la matière noire est restée un mystère depuis qu'elle a été postulée pour la première fois en 1933. L'enquête MACHO, dirigé par Lawrence Livermore dans les années 1990, a cherché à tester si la matière noire était composée d'objets baryoniques massifs et compacts à halo (MACHO). L'enquête a conclu que les MACHO baryoniques inférieures à 10 masses solaires ne pouvaient pas représenter plus de 40 pour cent de la masse totale de matière noire.

Récemment, la découverte de deux trous noirs fusionnants a ravivé l'intérêt pour la matière noire MACHO composée de trous noirs primordiaux (formés au début de l'univers, avant les premières étoiles) avec environ 10 à 10, 000 masses solaires. Il s'agit d'une idée proposée pour la première fois en 1975 par le physicien du LLNL et co-investigateur du projet George Chapline. Le moyen le plus direct d'explorer cette gamme de masse consiste à rechercher le signal de microlentille gravitationnelle dans l'imagerie astronomique d'archives existante et à effectuer une étude de microlentille de nouvelle génération avec des imageurs optiques à grand champ de pointe sur des télescopes 10 à 25 fois. plus puissants que ceux utilisés dans les enquêtes MACHO originales.

La microlentille est un effet astronomique prédit par la théorie de la relativité générale d'Einstein. Selon Einstein, lorsque la lumière émanant d'une étoile passe très près d'un autre objet massif (par exemple, trou noir) en route vers un observateur sur Terre, la gravité de l'objet massif intermédiaire va légèrement fléchir et focaliser les rayons lumineux de l'étoile source, provoquant l'apparition de l'étoile d'arrière-plan plus lumineuse qu'elle ne le ferait normalement.

"Nous développons un nouveau moyen de détection par microlentille qui nous permettra de détecter la signature de microlentille parallactique associée aux trous noirs dans cette gamme de masse, " Dawson a déclaré. "Nous allons détecter et contraindre la fraction de matière noire composée de trous noirs de masse intermédiaire et mesurer leur spectre de masse dans la Voie lactée."