Latem 2014 roku astronomowie przewidzieli oszałamiającą chmurę gazu, znaną jako G2, niebezpiecznie kołyszącą się w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Iskry nie latały, podobnie jak szał karmienia. Zamiast tego G2 odleciał bez szwanku i przetrwał to, co astronomowie uważali za przeżycie bliskie śmierci.
Ale czarne dziury Są wielkimi łobuzami, więc fakt, że atrakcja ignorowała przechodniów najeźdźcy, był więcej niż zaskoczeniem. Wydawało się to niemożliwe. Astronomowie twierdzą, że supermasywna czarna dziura w centrum naszej galaktyki wcale nie jest czarną dziurą, ale raczej kulą wydmuchaną z Ciemna materia. Nowe badania sugerują, że ta dziwna hipoteza jest w stanie wyjaśnić „niemożliwą” konfrontację, a także wszystkie obserwacje centrum galaktyki – a nawet niektóre.
Związane z: 11 największych pytań bez odpowiedzi dotyczących ciemnej materii
Ikar i Czarna Dziura
Astronomowie od dawna wierzą, że w sercu galaktyki Drogi Mlecznej, znanej jako Strzelec A *, znajduje się supermasywna czarna dziura. Oczywiście nie mogli zobaczyć samej czarnej dziury, ponieważ nie wydzielała ona własnego światła. Zamiast tego wywnioskowali swoje istnienie, obserwując ruchy grupy gwiazd znanej jako gwiazdy S. Gwiazdy w kształcie litery S krążą wokół centralnego, ukrytego i niewidocznego obiektu, a astronomowie rysując ich orbity na przestrzeni lat, mogą Wyciągnąć wniosek Masa i objętość tego centralnego korpusu.
Najbardziej prawdopodobnym kandydatem na ten ukryty centralny obiekt jest oczywiście czarna dziura, której masa jest ponad 4 miliony mas Słońca. Ale gwiazdy S nie są jedyną rzeczą wędrującą przez centrum naszej galaktyki. Czaiły się również bryły gazu, a jeden z nich, zwany G2, był szczególnie interesujący. Wkrótce po tym, jak astronomowie odkryli grudkę dziesiątki lat temu, zdali sobie sprawę, że orbita G2 zbliży ją niebezpiecznie do czarnej dziury – na tyle blisko, że intensywne przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury rozerwa chmurę gazu.
Ale po najbliższym zbliżeniu się G2 do czarnej dziury w 2014 roku – kiedy przekroczył on zaledwie 260 jednostek astronomicznych od olbrzyma – gaz wydawał się pozostawać całkowicie nienaruszony.
Związane z: 12 najdziwniejszych istot we wszechświecie
Spraw, by był bardziej nadęty
Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem przetrwania G2 jest to, że jest to coś więcej niż zwykła chmura gazu. Jego ukryta supermoc? Wewnątrz chmury można umieścić jedną lub dwie gwiazdy, a grawitacja tej gwiazdy utrzymywała całą strukturę w stanie nienaruszonym, gdy przechodziła w pobliżu czarnej dziury.
Ale jest inne, bardziej drastyczne wyjaśnienie: być może supermasywna czarna dziura nie jest w rzeczywistości czarną dziurą. Być może jest to tajemnicza masa ciemnej materii.
Ciemna materia to nazwa, którą astronomowie nadali niewidzialnej materii, która stanowi ponad 80% masy Wszechświata. Wydaje się, że nie oddziałuje ze światłem – nie świeci, nie pochłania, nie odbija ani nie załamuje światła – dzięki czemu pozostaje dla nas niewidoczny. Ale ona ujawnia swoją obecność poprzez swoją charyzmę. Wszystkie niezależne i liczne linie obserwacji potwierdziły, że większość masy wszechświata to niewidzialna ciemna materia.
Jedna z teorii tożsamości ciemnej materii sugeruje, że składa się ona z nieznanej wcześniej obcej cząstki zwanej „darkinos”. Zgodnie z teorią Darkino to rodzaj cząstki zwanej fermionem. Elektrony, protony i kwarki Neutrina Są też fermionami, których centralną cechą wyróżniającą jest niezdolność do uczestniczenia w tym samym stanie. Innymi słowy, możesz zmieścić tylko zbyt wiele fermionów w określonym rozmiarze (w przeciwieństwie do bozonów, które możesz wcisnąć do określonego rozmiaru, ile chcesz).
Związane z: 7 dziwnych faktów na temat kwarków
Jeśli ciemna materia składa się z darkinos, a darkinos są fermionami, to te cząstki ciemnej materii byłyby skoncentrowane tylko do pewnego stopnia w rdzeniu galaktyki. Oznacza to, że zamiast supermasywnej czarnej dziury, z ostro zarysowaną krawędzią na horyzoncie zdarzeń, zamiast tego znajduje się gigantyczna kula darkinos, gęsto upakowana. Krawędź kuli darkino byłaby tak tajemnicza – jak imprezowicze czekający w kolejce przed lokalną dyskoteką, nie wszyscy z nich mogą dołączyć do imprezy w środku.
Uczyń to spójnym
Ponieważ gigantyczna kula Darkino zostanie zasłonięta, siły grawitacji w centrum galaktyki będą nieco łagodniejsze, co pozwoli obłokom gazu, takim jak G2, pozostać na swoich orbitach.
Ale w centrum naszej galaktyki jest coś więcej – i więcej z naszych obserwacji jądra galaktyki – niż G2. Są też wszystkie te gwiazdy S. Każda radykalna teoria, która ma nadzieję zastąpić supermasywną czarną dziurę czymś innym, musi przewidywać, które pasują do tych obserwacji.
I to jest dokładnie to, co pokazuje nowe badanie. Zespół astrofizyków, kierowany przez Eduara Antonio Becerra-Vergara z Międzynarodowego Centrum Astrofizyki Względnej we Włoszech, odkrył, że gdyby supermasywna czarna dziura zastąpiła kulę z Darkinos, a cząstki Darkino miałyby odpowiednią masę i prędkość, wszystko by się powtórzyło. obserwowany ruch gwiazd S. W niektórych przypadkach ich model może być lepszy niż obliczenia waniliowej czarnej dziury w dopasowaniu obserwowanych orbit.
Ale ten wynik niewiele znaczy. Model czarnej dziury jest bardzo prosty: wystarczy wprowadzić dwie liczby, masę i rotację czarnej dziury, aby przewidzieć zachowanie gwiazd S. Ale model darkino zawiera wiele parametrów, umożliwiając dokładniejsze dostrojenie, a naukowcy znalazłem najlepszą możliwą kombinację właściwości darkino.
Główny test będzie zawierał przyszłe notatki. Jeśli ciemna materia składa się z darkinos, to model, który z powodzeniem opisuje to, co dzieje się w centrum galaktyki, powinien również powielać wszystkie różne obserwacje ciemnej materii w całym Wszechświecie. Obejmuje to wyjaśnienie, dlaczego galaktyki obracają się zbyt szybko w stosunku do ich znanych mas.
Nowe badania zostały szczegółowo opisane w majowym wydaniu miesięcznika Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
Pierwotnie opublikowane w Live Science.
„Introwertyk. Myśliciel. Rozwiązuje problemy. Specjalista od złego piwa. Skłonny do apatii. Ekspert od mediów społecznościowych. Wielokrotnie nagradzany fanatyk jedzenia.”
