Što znate o tamnoj tvari? Prema novoj studiji, tamna tvar - misteriozna tvar koja ima gravitacijsku snagu, ali ne emitira zračenje - možda se zapravo sastoji od golemih nakupina drevnih Crne rupe, nastala na samom početku svemira.
Ovaj zaključak temelji se na analizi gravitacijskih valova uzrokovanih dvaju udaljenih sudara crnih rupa i neutronskih zvijezda.
Valove, označene kao GW190425 i GW190814, detektirali su 2019. Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) u Washingtonu i Louisiani i Virgo Interferometer u blizini Pise, Italija. Prethodna analiza je pokazala da su uzrokovani sudarima između crnih rupa 1,7 do 2,6 puta većih od mase našeg Sunca i moguće puno manje neutronske zvijezde ili puno veće crne rupe. Ali to bi bio jedan od objekata koje astrofizičari zovu crna rupa solarne mase, što je očito približno masi Sunca. Crne rupe solarne mase prilično su misteriozne jer se ne očekuju od tradicionalne astrofizike, u kojoj eksplozije zvijezda ili supernove pretvaraju veće zvijezde u crne rupe.
Također zanimljivo:
- Polarizirana svjetlost otkriva tajne magnetskog polja crne rupe
- Astronomi su otkrili supermasivnu crnu rupu u pokretu
Ove crne rupe solarne mase mogu biti "primordijalne" crne rupe nastale u Velikom prasku. Ili su mogle nastati kasnije, kada su neutronske zvijezde pretvorene u crne rupe, bilo nakon što su primordijalne crne rupe apsorbirane, ili nakon što su određene pretpostavljene vrste tamne tvari apsorbirane.
Početne crne rupe
Primordijalne crne rupe, ako postoje, vjerojatno su stvorene u ogromnim količinama u prvoj sekundi Velikog praska prije otprilike 13,77 milijardi godina. Bili bi svih veličina - najmanji bi bili mikroskopski, a najveći bi bili desetke tisuća puta veći od mase našeg Sunca.
Istraživači su željeli vidjeti mogu li uočiti razliku između primordijalnih crnih rupa i crnih rupa koje su nastale iz neutronskih zvijezda, treperavih ostataka supernova zaostalih nakon što su njihove roditeljske zvijezde eksplodirale nakon što su potrošile sav svoj vodik u reakcijama nuklearne fuzije.
Astrofizičari procjenjuju da zvijezde čija je masa oko pet puta veća od mase Sunca kolabiraju, ostavljajući za sobom neutronsku zvijezdu sačinjenu od superguste materije, s masom otprilike mase našeg Sunca upakiranu u sferu veličine grada.
Odgovorno do ove teorije, jaka gravitacija nekih neutronskih zvijezda neprestano bi privlačila čestice tamne tvari. Nova studija sugerira da će njihova gravitacija na kraju postati tolika da će se neutronska zvijezda i tamna tvar zajedno urušiti u crnu rupu.
Alternativa koju predlaže studija je da je neutronska zvijezda mogla biti privučena i spojena s malom primordijalnom crnom rupom, koja se zatim smjestila u središte neutronske zvijezde i hranila okolnom materijom sve dok nije ostala samo crna rupa.
Gravitacijski valovi
Znanstvenici su zaključili da će crne rupe koje su transmutirale iz neutronskih zvijezda slijediti istu raspodjelu mase neutronskih zvijezda iz kojih potječu, što ovisi o veličini njihovih roditeljskih zvijezda. Imajući to na umu, ispitali su podatke iz 50-ak detekcija gravitacijskih valova napravljenih do danas i otkrili da su samo dvije – GW190425 i GW190814 – bile povezane s objektima prave mase da budu primordijalne crne rupe.
Istraživanje nije konačno: još uvijek je moguće da su dva sudara uključivala neutronske zvijezde detektabilnih masa ili crne rupe koje su se transformirale iz neutronskih zvijezda tih veličina. Ali autori pišu da distribucija mase neutronskih zvijezda, koje vjerojatno postoje u svemiru, čini ovo malo vjerojatnim.
Pročitajte također:
- Misija na Uran i Neptun može postati detektor gravitacijskih valova
- Gravitacijske leće omogućit će stvaranje galaktičkog interneta