Ano ang alam mo tungkol sa dark matter? Ayon sa isang bagong pag-aaral, ang dark matter - isang misteryosong substance na may gravitational pull ngunit hindi naglalabas ng radiation - ay maaaring aktwal na binubuo ng malalawak na kumpol ng sinaunang black hole, nabuo sa pinakasimula ng uniberso.
Ang konklusyon na ito ay batay sa pagsusuri ng mga gravitational wave na dulot ng dalawang malayong banggaan sa pagitan ng mga black hole at neutron star.
Ang mga alon, na may label na GW190425 at GW190814, ay nakita noong 2019 ng Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) sa Washington at Louisiana at ng Virgo Interferometer malapit sa Pisa, Italy. Ipinakita ng nakaraang pagsusuri na ang mga ito ay sanhi ng mga banggaan sa pagitan ng mga itim na butas na 1,7 hanggang 2,6 beses ang mass ng ating Araw at isang posibleng mas maliit na neutron star o isang mas malaking black hole. Ngunit gagawin iyon ng isa sa mga bagay na tinatawag ng mga astrophysicist isang solar mass black hole, na tila tungkol sa masa ng Araw. Ang mga itim na butas ng solar-mass ay medyo mahiwaga dahil hindi ito inaasahan mula sa tradisyonal na astrophysics, kung saan ang mga pagsabog ng bituin o supernovae ay ginagawang mga black hole ang malalaking bituin.
Kawili-wili din:
- Ang polarized light ay nagpapakita ng mga lihim ng magnetic field ng black hole
- Natuklasan ng mga astronomo ang isang napakalaking black hole na gumagalaw
Ang mga solar mass black hole na ito ay maaaring "primordial" black hole na nilikha sa Big Bang. O maaari silang nabuo sa ibang pagkakataon, kapag ang mga neutron na bituin ay na-convert sa mga itim na butas, alinman pagkatapos na ang mga primordial na black hole ay hinihigop, o pagkatapos na masipsip ang ilang tiyak na uri ng dark matter.
Paunang black hole
Ang primordial black hole, kung mayroon man, ay malamang na nilikha sa napakalaking dami sa unang segundo ng Big Bang mga 13,77 bilyong taon na ang nakalilipas. Magiging lahat sila ng laki - ang pinakamaliit ay magiging mikroskopiko, at ang pinakamalaki ay magiging sampu-sampung libong beses ng mass ng ating Araw.
Nais makita ng mga mananaliksik kung masasabi nila ang pagkakaiba sa pagitan ng mga primordial black hole at black hole na nabuo mula sa mga neutron star, ang mga kumikislap na labi ng mga supernovae na naiwan pagkatapos sumabog ang kanilang mga magulang na bituin pagkatapos gamitin ang lahat ng kanilang hydrogen sa mga reaksyon ng nuclear fusion.
Tinataya ng mga astrophysicist na ang mga bituin na may mass na humigit-kumulang limang beses ang masa ng Araw ay gumuho, nag-iiwan ng isang neutron star na gawa sa superdense matter, na halos ang masa ng ating Araw ay naka-pack sa isang globo na kasing laki ng isang lungsod.
Ayon kay ng teoryang ito, ang malakas na gravity ng ilang mga neutron star ay patuloy na nakakaakit ng mga particle ng dark matter. Iminumungkahi ng bagong pag-aaral na sa kalaunan ang kanilang gravity ay magiging napakalakas na ang neutron star at dark matter ay magkakasamang babagsak sa isang black hole.
Ang isang alternatibong iminungkahi ng pag-aaral ay ang neutron star ay maaaring maakit at sumanib sa isang maliit na primordial black hole, na pagkatapos ay tumira sa gitna ng neutron star at pinakain ang nakapalibot na bagay hanggang sa itim na butas na lamang ang natitira.
Gravitational waves
Ang mga siyentipiko ay nangangatuwiran na ang mga itim na butas na lumilipat mula sa mga neutron na bituin ay susunod sa parehong mass distribution ng mga neutron star kung saan sila nagmula, na depende sa laki ng kanilang mga magulang na bituin. Sa pag-iisip na iyon, sinuri nila ang data mula sa 50 o higit pang mga pag-detect ng gravitational wave na ginawa hanggang ngayon at nalaman na dalawa lamang - GW190425 at GW190814 - ang nauugnay sa mga bagay na may tamang masa upang maging primordial black hole.
Ang pananaliksik ay hindi kapani-paniwala: posible pa rin na ang dalawang banggaan ay nagsasangkot ng mga neutron na bituin ng mga nakikitang masa o mga itim na butas na naglilipat mula sa mga neutron na bituin na ganito ang laki. Ngunit isinulat ng mga may-akda na ang pamamahagi ng masa ng mga neutron na bituin, na malamang na umiiral sa uniberso, ay ginagawang hindi malamang.
Basahin din:
- Ang isang misyon sa Uranus at Neptune ay maaaring maging isang detector ng gravitational waves
- Ang mga gravitational lens ay magbibigay-daan upang lumikha ng isang Galactic Internet
