Kaj veste o temni snovi? Glede na novo študijo je lahko temna snov – skrivnostna snov, ki ima gravitacijsko privlačnost, vendar ne oddaja sevanja – dejansko sestavljena iz ogromnih grozdov starodavnih črne luknje, nastala na samem začetku vesolja.
Ta sklep temelji na analizi gravitacijskih valov, ki jih povzročita dva oddaljena trka med črnimi luknjami in nevtronskimi zvezdami.
Valove, označene z GW190425 in GW190814, sta leta 2019 zaznala Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) v Washingtonu in Louisiani ter Virgo Interferometer blizu Pise v Italiji. Prejšnja analiza je pokazala, da so jih povzročili trki med črnimi luknjami z 1,7- do 2,6-kratno maso našega Sonca in morebitno veliko manjšo nevtronsko zvezdo ali veliko večjo črno luknjo. Toda to bi bil eden od predmetov, ki ga imenujejo astrofiziki črna luknja sončne mase, kar je očitno približno masa Sonca. Črne luknje s sončno maso so precej skrivnostne, ker jih ne pričakujemo od tradicionalne astrofizike, v kateri zvezdne eksplozije ali supernove spremenijo večje zvezde v črne luknje.
Zanimivo tudi:
- Polarizirana svetloba razkriva skrivnosti magnetnega polja črne luknje
- Astronomi so odkrili supermasivno črno luknjo v gibanju
Te črne luknje sončne mase so lahko "prvotne" črne luknje, ustvarjene v velikem poku. Lahko pa so nastale pozneje, ko so se nevtronske zvezde spremenile v črne luknje, bodisi po absorpciji prvotnih črnih lukenj ali po absorpciji nekaterih domnevnih vrst temne snovi.
Začetne črne luknje
Prvotne črne luknje, če obstajajo, so bile verjetno ustvarjene v ogromnih količinah v prvi sekundi velikega poka pred približno 13,77 milijardami let. Bili bi vseh velikosti – najmanjši bi bil mikroskopski, največji pa desettisočkrat večji od mase našega Sonca.
Raziskovalci so želeli ugotoviti, ali lahko ugotovijo razliko med prvotnimi črnimi luknjami in črnimi luknjami, ki so nastale iz nevtronskih zvezd, utripajočih ostankov supernov, ki so ostali po eksploziji njihovih matičnih zvezd, potem ko so v reakcijah jedrske fuzije porabile ves svoj vodik.
Astrofiziki ocenjujejo, da se zvezde z maso, ki je približno petkrat večja od mase Sonca, sesedejo in za seboj pustijo nevtronsko zvezdo, sestavljeno iz supergoste snovi, z maso približno mase našega Sonca, zapakirano v kroglo velikosti mesta.
Odgovorno do te teorije, bi močna gravitacija nekaterih nevtronskih zvezd nenehno privlačila delce temne snovi. Nova študija kaže, da bo sčasoma njihova gravitacija postala tako velika, da se bosta nevtronska zvezda in temna snov zrušili skupaj v črno luknjo.
Druga možnost, ki jo je predlagala študija, je, da bi lahko nevtronsko zvezdo pritegnila in se združila z majhno prvotno črno luknjo, ki se je nato naselila v središču nevtronske zvezde in se hranila z okoliško snovjo, dokler ni ostala samo črna luknja.
Gravitacijski valovi
Znanstveniki so sklepali, da bodo črne luknje, ki so se preobrazile iz nevtronskih zvezd, sledile enaki masni porazdelitvi nevtronskih zvezd, iz katerih izvirajo, kar je odvisno od velikosti njihovih matičnih zvezd. S tem v mislih so preučili podatke približno 50 zaznav gravitacijskih valov, opravljenih do danes, in ugotovili, da sta bila samo dva – GW190425 in GW190814 – povezana s predmeti prave mase, da bi bili prvotne črne luknje.
Raziskava ni dokončna: še vedno je možno, da sta oba trka vključevala nevtronske zvezde z zaznavno maso ali črne luknje, ki so se preobrazile iz nevtronskih zvezd teh velikosti. Toda avtorji pišejo, da je zaradi masne porazdelitve nevtronskih zvezd, ki domnevno obstajajo v vesolju, to malo verjetno.
Preberite tudi:
- Misija na Uran in Neptun lahko postane detektor gravitacijskih valov
- Gravitacijske leče bodo omogočile ustvarjanje galaktičnega interneta