Znanstveniki so morda prvič odkrili posredne dokaze, da obdaja velika količina nevidne temne snovi črne luknje. Odkritje, če bo potrjeno, bi lahko pomenilo velik preboj pri preučevanju temne snovi.
Temna snov predstavlja približno 85 % vse snovi v vesolju, vendar je astronomom skoraj popolnoma nevidna. To je zato, ker za razliko od snovi, ki sestavlja zvezde, planete in vse okoli nas, temna snov ne deluje s svetlobo in je ni mogoče videti.
Na srečo temna snov medsebojno deluje gravitacijsko, kar raziskovalcem omogoča, da sklepajo na prisotnost temne snovi tako, da pogledajo njen gravitacijski učinek na "približek" navadne snovi. V novi študiji je skupina znanstvenikov iz izobraževalne univerze v Hongkongu uporabila zvezde, ki krožijo okoli črnih lukenj v binarnih sistemih, kot take "proksije".
Ekipa je opazovala, kako sta se orbiti obeh zvezd upočasnili ali rahlo upočasnili za približno 1 milisekundo na leto, ko sta se gibali okoli svojih spremljevalnih črnih lukenj, označenih z A0620-00 in XTE J1118+480. Ekipa je ugotovila, da je bila upočasnitev posledica temne snovi, ki je zajela črne luknje in povzročila znatno trenje in gravitacijo za zvezde, ko so krožile okoli svojih masivnejših partnerjev.
Z uporabo računalniških simulacij sistemov črnih lukenj je ekipa uporabila model dinamičnega trenja temne snovi, ki se pogosto uporablja v kozmologiji, ki predpostavlja določeno izgubo zagona s strani objektov, ki gravitacijsko delujejo s temno snovjo. Simulacije so pokazale, da opažene stopnje upadanja orbit ustrezajo napovedim modela trenja. Opazovana stopnja razpada orbite je približno 50-krat večja od teoretične ocene, kar je približno 0,02 milisekunde razpada orbite na leto za binarne sisteme brez temne snovi.
"To je sploh prva študija, ki je uporabila 'model dinamičnega trenja' za potrditev in dokazovanje obstoja temne snovi okoli črnih lukenj," pravi Jang Man Ho (odpre se v novem zavihku), vodja skupine in izredni profesor na oddelku za Naravoslovje in okoljske študije okolje v vaši izjavi.
Rezultati študije, objavljeni 30. januarja v The Astrophysical Journal Letters, pomagajo potrditi dolgoletno teorijo v kozmologiji, da lahko črne luknje absorbirajo temno snov, ki se jim dovolj približa. To vodi do prerazporeditve temne snovi okoli črnih lukenj, kar ustvarja "konico gostote" v njihovi neposredni bližini, kar lahko subtilno vpliva na orbite okoliških predmetov.
Chan je pojasnil, da so prejšnji poskusi preučevanja temne snovi okoli črnih lukenj temeljili na emisiji visokoenergetske svetlobe v obliki žarkov gama ali pulzacij v vesolju, znanih kot gravitacijski valovi. Te emisije so posledica trka in združitve črnih lukenj, kar je redek dogodek v vesolju, zaradi katerega lahko astronomi dolgo čakajo na zadostne podatke.
Ta raziskava daje znanstvenikom nov način za preučevanje temne snovi, razporejene okoli črnih lukenj, kar bi jim lahko pomagalo, da so bolj aktivni pri iskanju. Ekipa namerava v prihodnosti iskati podobne binarne črne luknje za študij.
"Ta raziskava odpira pomembno novo smer za prihodnje raziskave temne snovi, " je dejal Chan. "V samo eni galaksiji, Rimski cesti, je vsaj 18 binarnih sistemov, podobnih predmetom v naši študiji, ki lahko zagotovijo bogate informacije, ki bodo pomagale razkriti skrivnost temne snovi."
Preberite tudi: