Apa yang kamu ketahui tentang materi gelap? Menurut sebuah studi baru, materi gelap - zat misterius yang memiliki tarikan gravitasi tetapi tidak memancarkan radiasi - sebenarnya terdiri dari kelompok besar benda purbakala. lubang hitam, terbentuk di awal alam semesta.
Kesimpulan ini didasarkan pada analisis gelombang gravitasi yang disebabkan oleh dua tumbukan jauh antara lubang hitam dan bintang neutron.
Gelombang, berlabel GW190425 dan GW190814, terdeteksi pada 2019 oleh Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) di Washington dan Louisiana dan Interferometer Virgo dekat Pisa, Italia. Analisis sebelumnya telah menunjukkan bahwa mereka disebabkan oleh tabrakan antara lubang hitam 1,7 hingga 2,6 kali massa Matahari kita dan kemungkinan bintang neutron yang jauh lebih kecil atau lubang hitam yang jauh lebih besar. Tapi itu akan membuat salah satu objek yang disebut oleh para astrofisikawan lubang hitam massa matahari, yang ternyata tentang massa Matahari. Lubang hitam bermassa matahari cukup misterius karena tidak diharapkan dari astrofisika tradisional, di mana ledakan bintang atau supernova mengubah bintang yang lebih besar menjadi lubang hitam.
Juga menarik:
- Cahaya terpolarisasi mengungkapkan rahasia medan magnet lubang hitam
- Para astronom telah menemukan lubang hitam supermasif yang sedang bergerak
Lubang hitam bermassa matahari ini mungkin merupakan lubang hitam "primordial" yang tercipta dalam Big Bang. Atau mereka bisa terbentuk kemudian, ketika bintang neutron diubah menjadi lubang hitam, baik setelah lubang hitam primordial diserap, atau setelah jenis materi gelap diduga diserap.
Lubang hitam awal
Lubang hitam purba, jika memang ada, mungkin tercipta dalam jumlah besar pada detik pertama Big Bang sekitar 13,77 miliar tahun yang lalu. Mereka akan dari semua ukuran - yang terkecil akan menjadi mikroskopis, dan yang terbesar akan puluhan ribu kali massa Matahari kita.
Para peneliti ingin melihat apakah mereka dapat membedakan antara lubang hitam primordial dan lubang hitam yang terbentuk dari bintang neutron, sisa-sisa supernova yang berkedip-kedip yang tertinggal setelah bintang induknya meledak setelah menggunakan semua hidrogennya dalam reaksi fusi nuklir.
Ahli astrofisika memperkirakan bahwa bintang-bintang dengan massa sekitar lima kali massa Matahari runtuh, meninggalkan bintang neutron yang terbuat dari materi superpadat, dengan massa Matahari kita secara kasar dikemas ke dalam bola seukuran kota.
овідно о dari teori ini, gravitasi kuat dari beberapa bintang neutron akan terus-menerus menarik partikel materi gelap. Studi baru menunjukkan bahwa pada akhirnya gravitasi mereka akan menjadi begitu besar sehingga bintang neutron dan materi gelap akan runtuh bersama menjadi lubang hitam.
Alternatif yang diusulkan oleh penelitian ini adalah bahwa bintang neutron dapat tertarik dan bergabung dengan lubang hitam primordial kecil, yang kemudian menetap di pusat bintang neutron dan memakan materi di sekitarnya sampai hanya lubang hitam yang tersisa.
Gelombang gravitasi
Para ilmuwan beralasan bahwa lubang hitam yang ditransmutasikan dari bintang neutron akan mengikuti distribusi massa yang sama dari bintang neutron tempat asalnya, yang bergantung pada ukuran bintang induknya. Dengan pemikiran tersebut, mereka memeriksa data dari 50 atau lebih deteksi gelombang gravitasi yang dibuat hingga saat ini dan menemukan bahwa hanya dua – GW190425 dan GW190814 – yang dikaitkan dengan objek dengan massa yang tepat untuk menjadi lubang hitam purba.
Penelitian ini tidak konklusif: masih mungkin bahwa dua tabrakan melibatkan bintang neutron dengan massa yang dapat dideteksi atau lubang hitam yang bertransmutasi dari bintang neutron dengan ukuran ini. Tetapi penulis menulis bahwa distribusi massa bintang neutron, yang mungkin ada di alam semesta, membuat ini tidak mungkin.
Baca juga:
- Misi ke Uranus dan Neptunus bisa menjadi pendeteksi gelombang gravitasi
- Lensa gravitasi akan memungkinkan untuk membuat Internet Galactic