Nova Raziskava Omejuje Prispevek črnih Lukenj K Temni Snovi - Alternativni Pogled

Nova Raziskava Omejuje Prispevek črnih Lukenj K Temni Snovi - Alternativni Pogled
Nova Raziskava Omejuje Prispevek črnih Lukenj K Temni Snovi - Alternativni Pogled

Video: Nova Raziskava Omejuje Prispevek črnih Lukenj K Temni Snovi - Alternativni Pogled

Video: Nova Raziskava Omejuje Prispevek črnih Lukenj K Temni Snovi - Alternativni Pogled
Video: Where To Travel in 2021 | Best Countries To Live In 2024, Maj
Anonim

Statistična analiza 740 eksplozij supernove je pokazala, da črne luknje lahko predstavljajo največ 40 odstotkov prostornine temne snovi v vesolju, kar pa zabije še en žebelj v krsto teorije masivnih astrofizičnih kompaktnih halo objektov. Po tej teoriji so prvotne črne luknje lahko vir temne snovi. Opazovanje dveh ameriških znanstvenikov z Kalifornijske univerze v Berkeleyju dvomi v to teorijo.

Februarja 2016 so znanstveniki iz Laser Interferometric Gravitational Wave Observatory (LIGO) napovedali novo obdobje v astronomiji. Raziskovalci so prvič odkrili napovedane gravitacijske valove, ki jih je ustvaril par trkajočih črnih lukenj. Poleg neverjetne narave samega odkritja je odkritje gravitacijskih valov obudilo staro teorijo, da je temna snov izpeljana iz masivnih astrofizičnih kompaktnih halo objektov (MACHO), ultra gostih predmetov, ki ne oddajajo svetlobe.

Po sodobnih predpostavkah lahko temna snov predstavlja do 85 odstotkov volumna vse snovi v vesolju, vendar fiziki te snovi še niso odkrili, zato ne vedo, kaj je. Tema o obstoju temne snovi je pritegnila aktivno razpravo okoli sebe, potem ko je ameriška astronomka Vera Rubin v 70. letih, ki je preučevala krivulje vrtenja galaksij, razkrila neskladja med napovedanim krožnim gibanjem galaksij in opazovanim gibanjem (zvezde na robovih galaksij bi se morale vrteti počasneje od tistih, ki so bližje do galaktičnega središča, vendar je opazovanje pokazalo, da je bila hitrost vrtenja zunanje in notranje zvezde dejansko enaka). To dejstvo, znano kot "problem vrtenja galaksije", je postalo eden glavnih dokazov o obstoju temne snovi. Vendar pa vprašanje, alikatera temna snov je še vedno ostala in ostaja odprta.

V naslednjih nekaj desetletjih je bilo za vlogo temne snovi predlaganih veliko kandidatov. Danes so najbolj priljubljeni delci, kot so aksioni ali delci, ki slabo delujejo. Predmeti (zlasti črne luknje), ki jih je teorija MACHO predlagala nekaj desetletij prej, so veljali za glavni vir temne snovi. Po tej teoriji je temna snov dejansko sestavljena iz barionskih delcev (delci navadne snovi, ki jih lahko vidimo), ki se gibljejo v medzvezdnem prostoru, niso povezani z nobenim planetarnim sistemom in praktično (ali popolnoma) ne oddajajo energije. V skladu s teorijo lahko MACHO predstavlja nevtronske zvezde, rjave pritlikavke, planete sirote in prvotne črne luknje, ki so se pojavile kmalu po velikem poku.

V 90. letih je teorija predmetov MACHO izšla iz mode. Znanstveniki so svoje iskanje izvora temne snovi osredotočili na delce, vendar je nedavno odkritje LIGO ponovno vzbudilo zanimanje za črne luknje kot možno razlago za nevidno temno snov.

Ker predmeti MACHO po teoriji ne oddajajo energije, za opazovalca bodo ti predmeti "temni", torej nevidni. Na podlagi tega so raziskovalci pričakovali, da jih bodo odkrili z učinkom gravitacijskega mikroobjemanja. To je pojav ukrivljenosti svetlobnih valov opazovanega predmeta glede na opazovalca zaradi zelo močnega gravitacijskega polja zelo gostih in masivnih predmetov, ki se nahajajo med opazovanim predmetom in opazovalcem. Ta učinek lahko znatno poveča svetlost zvezd, ki so zelo oddaljene od nas, in nam omogoča, da vidimo tiste predmete, ki jih običajne tradicionalne metode opazovanja ne morejo videti. Vlogo gravitacijskih leč lahko igrajo na primer galaksije, galaktične kopice in tudi črne luknje.

Fizika Miguel Tsumalakraregi in Urosh Selyak z Kalifornijske univerze v Berkeleyju sta izvedla zapletene analize podatkov iz 740 eksplozij supernove - izjemno svetlih eksplozij zvezd -, da bi ugotovila prispevek prvotnih črnih lukenj k ukrivljenosti in ojačitvi svetlobe supernove. Eksplozije supernove astronomi pogosto uporabljajo za merjenje razdalj v vesolju, ker imajo ti predmeti neverjetno svetlost, ki zelo počasi upada, kar omogoča izdelavo izračunov. Raziskava je objavljena v reviji Physical Review Letters.

Znanstveniki so domnevali, da bi pri najmanj 8 od 740 opaženih supernov ugotovili odstopanje svetlosti za nekaj desetin odstotkov, kar kaže na učinek mikroobjemanja na črne luknje in je razloženo z maso nevidne temne snovi. Znanstveniki pa niso našli niti enega odstopanja, ki bi nakazovalo mikroobljučevanje na črni luknji.

Promocijski video:

Ugotovitve študije ne izključujejo črnih lukenj kot virov temne snovi, ampak bistveno omejujejo njihov prispevek k njenemu obsegu znotraj vesolja. Ocenjuje se, da tudi če črne luknje prispevajo k pojavom, ki so povezani s temno snovjo, potem ne presega 40 odstotkov. Po navedbah avtorjev že imajo in še niso objavili rezultatov popolnejše analize, ki je zajela več kot 1000 supernov in jih prisili, da to številko še znižajo - na največ 23 odstotkov.

»Spet smo se vrnili k običajnim razpravam. Kaj je temna snov? Zdi se, da nam zmanjka dobrih možnosti. To je izziv za naslednje generacije, «pravi profesor Urog Selyak.