在2016年2月，科學家宣佈他們利用激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)有史以來第一次發現引力波。從那時起，在天文臺之間進行了多次探測和科學合作-比如高級LIGO和高級處女座-允許空前程度的數據共享。
這一事件不僅證實了由愛因斯坦的廣義相對論它也導致了天文學的一場革命。這也激發了一些科學家的希望，他們相信黑洞可以解釋宇宙的“失蹤質量”。不幸的是加州大學伯克利分校的一組物理學家已經證明，黑洞並不是長期有些人所認為的暗物質的來源。
他們最近發表了研究報告，“Ia型超新星引力透鏡對恆星質量緻密天體暗物質的限制”。
簡單地說，暗物質仍然是當今天文學家面臨的最難以捉摸和最麻煩的謎團之一。儘管它佔宇宙物質的84.5%，但所有試圖發現它的嘗試到目前為止都失敗了。許多候選物質已經被提出，從超輕粒子(軸子)到弱相互作用的大質量粒子(WIMPS)和質量緻密光暈物體(MACHO)。
然而，這些候選物質的質量範圍為90個數量級，一些理論家試圖通過提出可能存在多種類型的暗物質來解決這個問題。然而，這將需要對它們的起源作出不同的解釋，這隻會使宇宙模型進一步複雜化。正如Miguel Zumalacárregui在最近的一次加州大學伯克利分校中所解釋的新聞稿:
“我可以想象它是兩種類型的黑洞，非常重和非常輕的黑洞，或者黑洞和新粒子。但在這種情況下，其中一個組件比另一個組件重一個數量級，它們需要以相當的丰度生產。我們將從天體物理學走向真正微小的事物，甚至是宇宙中最輕的東西，這將是很難解釋的。”
為了他們的研究，研究小組對發現的740個最亮的超新星進行了統計分析(截至2014年)，以確定其中是否有任何一個被一箇中間黑洞的存在放大或亮了。這種現象，其中一個大物體的引力放大了來自更遠天體的光，被稱為“引力透鏡”。
對於地球上的觀察者來說，如果一個黑洞位於爆炸和觀察者之間，那麼一顆大質量恆星的超新星爆炸就會變得更加明亮。
基本上，如果黑洞是宇宙中物質的主要形式，那麼引力放大的超新星就會因為原始黑洞而頻繁發生。據信，這些假設形式的黑洞是在宇宙大爆炸後的最初幾毫秒內形成的，那裡的質量集中在幾十個或數百個太陽質量上，導致最早的黑洞形成。
這個黑洞群體的存在，以及任何巨大的緻密物體的存在，都會向地球引力地彎曲和放大來自遙遠物體的光。對於遙遠的Ia超新星來說尤其如此，天文學家幾十年來一直使用它作為測量宇宙距離和宇宙膨脹速度的標準亮度源。
然而，在對740超新星的亮度和距離進行了複雜的統計分析之後-聯盟的580顆超新星和聯合光曲線分析(JLA)目錄中的740顆-研究小組得出結論，8顆超新星的亮度應該比歷史觀測值高出10%。然而，即使考慮到低質量的黑洞，也沒有發現這樣的發光現象。
Zumalacárregui說：“你不能在一顆超新星上看到這種影響，但是當你把它們全部放在一起，做一個完整的貝葉斯分析時，你就會開始對暗物質施加很強的限制，因為每個超新星都很重要，而且你有很多超新星。”
根據一些理論，最早的(原始的)黑洞形成於大爆炸之後的幾毫秒內。
根據他們的分析，他們得出的結論是，黑洞只佔宇宙中暗物質的40%。在包括了來自萬神殿目錄(和更遠距離)的1048個更明亮的超新星之後，約束變得更加嚴格。有了這第二個數據集，他們得到了一個更低的上限-23%。
這些結果表明，宇宙的暗物質中沒有一個是由重黑洞或類似於MACHO這樣的類似質量的物體組成的。“我們回到了標準的討論中，”Seljak說。“什麼是暗物質？事實上，我們已經沒有很好的選擇了。這對子孫後代來說是一項挑戰。“
這項研究是基於Seljak在上世紀90年代末進行的早期研究，當時科學家們正在考慮MACHO和其他質量物體可能是暗物質的來源。然而，這項研究是有限的，因為當時只發現了少數遙遠的Ia型超新星，或測量了它們的距離。
此外，對暗物質的搜索很快就從大物體轉移到基本粒子(如wimp)，因此，後續研究的計劃沒有實現。但由於LIGO對引力波的觀測，黑洞與暗物質之間的可能聯繫再次出現，並激勵Seljak和Zumalacárregui進行分析。
Seljak說：“有趣的是，LIGO事件中的黑洞質量在黑洞尚未被排除為暗物質的情況下是正確的。這是一個有趣的巧合，每個人都很興奮。但這是個巧合。“
暗物質理論是在20世紀70年代“相對論黃金時代”正式採用的，用來解釋宇宙中物體的表面質量與觀測到的引力效應之間的差異。似乎半個世紀後，我們仍在試圖追蹤這個神秘的、無形的物質。但是隨著每一項研究，暗物質都受到了更多的限制，可能的候選人也被淘汰了。
如果時間允許的話，我們可能會解開這個宇宙之謎，離了解宇宙是如何形成和進化的更近一步。
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