Ние приемаме за даденост, че в центъра на галактиката Млечен път има свръхмасивна черна дупка, но всъщност не можем да отидем там и да проверим. Ами ако в този хаотичен, прашен регион всъщност се спотайва нещо друго?
Частично заключаваме за наличието и свойствата на свръхмасивната дупка, наречена Стрелец A* (Sgr A *), от гравитационния ефект, който тя има върху други обекти, като екстремните орбити на обекти като звезди около този галактически център ... но ако грешим?
Ами ако изобщо не става дума за черна дупка? Ами ако това е ядро от тъмна материя? Според ново и вълнуващо проучване, наблюдаваните орбити на галактическия център, както и орбиталните скорости във външните райони на галактиката, всъщност може да са по-лесни за обяснение, ако има ядро от тъмна материя в сърцето на галактиката ни, а не черна дупка.
Статията е приета в MNRAS Letters и понастоящем е достъпна на сървъра за препринти arXiv.
Но първо, малко предистория откъде идва тази шантава хипотеза.
Анимация на периапсиса на S2. Кредит: ESO / M.Kornmesser
През последните две десетилетия орбитата на звезда на име S2 е обект на интензивни наблюдения. Тя е на 16-годишна орбита около галактическия център, дълга елипсовидна орбита, която служи като перфектната лаборатория за един от най-екстремните тестове на Общата теория на относителността до момента.
В предишни изследвания два отделни екипа показват, че теорията на относителността не само важи в космическата среда на галактическия център, но и резултатите са в съответствие с наличието на свръхмасивна черна дупка с 4 милиона пъти масата на Слънцето.
След това се появява обект, наречен G2. Той също има дълга, елипсовидна орбита, но G2 направи нещо странно, когато през 2014 г. стига около периапсиса си, точката в орбитата си най-близо до предполагаемата черна дупка. Той премина от нормален, компактен обект в нещо дълго и разтегнато, преди отново да се свие до компактен обект.
Това е наистина странно, а природата на G2 все още е неизвестна. Но каквото и да е, движението на обекта след периапсиса изглежда проявява съпротивление - което според екип от астрофизици, ръководен от Едуар Антонио Бецера-Вергара (Eduar Antonio Becerra-Vergara) от Международния център за релативистка астрофизика, Италия, не е напълно съвместимо с модела на черна дупка.
Миналата година изследователите показват в изданието Astronomy & Astrophysics, че това странно движение на S2 и G2 след периапсисаса е съвместимо с различен модел: частици фермиони на тъмната материя, които те наричат „даркнино“ (тъмнино), с достатъчно лека маса, която няма да позволи ги види да колапсират в черна дупка, докато не станат поне 100 пъти повече.
Това би позволило на този обект да виси като огромно плътно петно в центъра на Млечния път и да бъде заобиколен от дифузна мъгла към краищата си и навън в пределите на галактиката.
S2 и G2 обаче не са единствените обекти, които обикалят около галактическия център. Така че сега изследователите разширяват своя модел до 17-те най-добре характеризирани звезди, приближаващи около галактическия център, известни като S-звезди - и никога няма да познаете какво са открили.
Да, новият анализ се вписва и с тях. Според техните изчисления в галактическия център може да има плътно петно от тъмна материя, която да се разрежда до дифузна концентрация в галактическите покрайнини.
Тъмната материя е безспорно една от най-големите загадки на познатата Вселена. Това е името, което даваме на загадъчната маса, отговорна за гравитационни ефекти, която не може да бъдат обяснени с веществото, които можем да открием по друг начин - нормалната материя като звезди, прах и галактики.
Например галактиките се въртят много по-бързо, отколкото би трябвало, ако са повлияни гравитационно само от нормалната материя в тях, гравитационната леща - огъването на пространството-времето около масивни обекти - е далеч по-силно, отколкото би трябвало да бъде. Каквото и да създава тази допълнителна гравитация, то е извън възможностите ни за директно откриване.
Кредит: Anna Ciurlo/Tuan Do/UCLA Galactic Center Group
Познаваме я само по гравитационния ефект, който оказва върху други обекти ... звучи познато? Почти като черните дупки.
Но активните галактически ядра изглеждат много по-съвместими с модела на черната дупка.
Екипът предполага, че над определена критична маса струпвания от тъмна материя може гравитационно да колапсират в свръхмасивна черна дупка. Това би могло да помогне да се обясни как се образуват свръхмасивни черни дупки, как стават толкова големи, неизвестно е и по какъв начин се появяват толкова много от тях в ранната Вселена - тя нямат време да се образуват.
Но изследователитр не предлагат отговори на тези въпроси. По-скоро техният подход предлага кандидат за тъмна материя, който също може да помогне да се обясни съществуването на свръхмасивни черни дупки.
Един бъдещ анализ, който или да подкрепи, или да нмери пропуски в техните констатации, може само да помогне и в крайна сметка да ни приближи до истината.
Справка: Geodesic motion of S2 and G2 as a test of the fermionic dark matter nature of our Galactic core
E. A. Becerra-Vergara, C. R. Argüelles, A. Krut, J. A. Rueda and R. Ruffini,
A&A, Volume 641, September 2020, Article Number A34, DOI https://doi.org/10.1051/0004-6361/201935990
Източник: What if The Heart of The Milky Way Isn't Actually a Black Hole Like We Thought?, ScienceAlert
MICHELLE STARR
Още по темата
Физика
"Екзотични компактни обекти" скоро могат да разширят физиката
Космос
Нови безпрецедентни изображения на свръхмасивната черна дупка M87 *
Космос
Изчислeн е по-тесен диапазон на възможната маса на частиците тъмна материя
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари