科學家可能首次發現間接證據表明大量不可見的暗物質環繞 黑洞. 這一發現如果得到證實，可能是暗物質研究的重大突破。
暗物質約佔宇宙中所有物質的 85%，但天文學家幾乎完全看不見它。 這是因為，與構成恆星、行星和我們周圍一切的物質不同，暗物質不與光相互作用，也看不見。
幸運的是，暗物質通過引力相互作用，這使得研究人員能夠通過觀察暗物質對普通物質“代理”的引力效應來推斷暗物質的存在。 在一項新研究中，香港教育大學的一組科學家使用雙星系統中圍繞黑洞運行的恆星作為此類“代理”。
該團隊觀察到這兩顆恆星的軌道在繞著它們的伴星黑洞（指定為 A1-0620 和 XTE J00+1118）移動時每年減慢或略微減慢約 480 毫秒。 該團隊得出結論，這種減速是由於暗物質吞沒了黑洞，並在恆星繞著更大質量的伙伴運行時為恆星產生了巨大的摩擦力和引力。
通過對黑洞系統的計算機模擬，該團隊應用了宇宙學中廣泛使用的暗物質動力學摩擦模型，該模型假設物體與暗物質發生引力相互作用時會損失一定的動量。 模擬表明，觀察到的軌道衰減率與摩擦模型的預測一致。 觀測到的軌道衰減率大約是理論估計值的 50 倍，對於沒有暗物質的雙星來說，軌道衰減率每年約為 0,02 毫秒。
“這是有史以來第一項使用‘動態摩擦模型’來確認和證明黑洞周圍存在暗物質的研究，”該研究組組長兼副教授 Jang Man Ho (opens in a new tab) 說。自然科學和環境研究環境在你的陳述中。
這項研究的結果於 30 月 日發表在《天體物理學雜誌快報》上，有助於證實宇宙學中一個長期存在的理論，即黑洞可以吸收離它們足夠近的暗物質。 這導致黑洞周圍的暗物質重新分佈，在它們的附近產生一個“密度尖峰”，這會微妙地影響周圍物體的軌道。
陳解釋說，以前研究黑洞周圍暗物質的嘗試依賴於以伽馬射線形式發射的高能光，或稱為引力波的空間脈動。 這些排放是由黑洞的碰撞和合併引起的，這是宇宙中罕見的事件，可以讓天文學家等待很長時間才能獲得足夠的數據。
這項研究為科學家們提供了一種研究分佈在黑洞周圍的暗物質的新方法，這可以幫助他們更加積極地進行搜索。 該團隊打算在未來尋找類似的黑洞雙星進行研究。
“這項研究為未來的暗物質研究開闢了一個重要的新方向，”陳說。 “僅在銀河系一個星系中，就有至少 18 個雙星系統與我們研究中的天體相似，它們可以提供豐富的信息，有助於解開暗物質之謎。”
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