За прв пат, научниците можеби откриле индиректни докази дека опкружува голема количина на невидлива темна материја црни дупки. Откритието, доколку биде потврдено, може да биде голем напредок во проучувањето на темната материја.
Темната материја сочинува околу 85% од целата материја во универзумот, но таа е речиси целосно невидлива за астрономите. Тоа е затоа што, за разлика од материјата која ги сочинува ѕвездите, планетите и сè околу нас, темната материја не е во интеракција со светлината и не може да се види.
За среќа, темната материја комуницира гравитационо, што им овозможува на истражувачите да заклучат за присуството на темната материја гледајќи го нејзиниот гравитациски ефект врз „прокси“ на обичната материја. Во новото истражување, тим од научници од Универзитетот за образование во Хонг Конг користеле ѕвезди кои орбитираат околу црните дупки во бинарни системи како такви „прокси“.
Тимот гледаше како орбитите на двете ѕвезди се забавуваат, или малку се забавуваат, за околу 1 милисекунда годишно додека се движеле околу нивните придружни црни дупки, означени A0620-00 и XTE J1118+480. Тимот заклучи дека забавувањето е резултат на темната материја која ги проголта црните дупки и создава значително триење и гравитација за ѕвездите додека тие орбитираат околу нивните помасивни партнери.
Користејќи компјутерски симулации на системи на црни дупки, тимот го примени моделот на динамичко триење на темната материја, широко користен во космологијата, кој претпоставува одредено губење на импулсот од објектите кои гравитационо комуницираат со темната материја. Симулациите покажаа дека набљудуваните стапки на распаѓање на орбитите одговараат на предвидувањата на моделот на триење. Набљудуваната стапка на орбитално распаѓање е околу 50 пати поголема од теоретската проценка, што е околу 0,02 милисекунди орбитално распаѓање годишно за бинарни уреди без темна материја.
„Ова е прва студија која некогаш го користела „моделот на динамичко триење“ за да го потврди и докаже постоењето на темната материја околу црните дупки“, вели Џанг Ман Хо (се отвора во нов таб), водач на групата и вонреден професор на Катедрата за Природни науки и студии за животна средина на животната средина во вашата апликација.
Резултатите од студијата, објавени на 30 јануари во The Astrophysical Journal Letters, помагаат да се потврди долгогодишната теорија во космологијата дека црните дупки можат да ја апсорбираат темната материја што им се приближува доволно. Ова води до прераспределба на темната материја околу црните дупки, создавајќи „скок на густина“ во нивната непосредна близина, што може суптилно да влијае на орбитите на околните објекти.
Чан објасни дека претходните обиди за проучување на темната материја околу црните дупки се потпираа на емисијата на високо-енергетска светлина во форма на гама зраци или пулсирања во вселената познати како гравитациски бранови. Овие емисии се предизвикани од судирот и спојувањето на црните дупки, редок настан во универзумот што може да ги натера астрономите да чекаат долго време за доволно податоци.
Ова истражување им дава на научниците нов начин за проучување на темната материја распространета околу црните дупки, што би можело да им помогне да бидат поактивни во нивното пребарување. Тимот има намера да бара слични бинарни црни дупки за проучување во иднина.
„Ова истражување отвора важна нова насока за идните истражувања на темната материја“, рече Чан. „Во само една галаксија, Млечниот Пат, има најмалку 18 бинарни системи слични на објектите во нашата студија, кои можат да обезбедат богати информации кои ќе помогнат да се открие мистеријата за темната материја.
Прочитајте исто така: