Glavni Novice Puhasta kepa temnopoltih bi se lahko skrivala v središču Rimske ceste

Puhasta kepa temnopoltih bi se lahko skrivala v središču Rimske ceste

Ta umetnikov video posnetek prikazuje pot zvezde S2, ko gre zelo blizu supermasivnemu

Ta umetnikov videoposnetek prikazuje pot zvezde S2, ko gre zelo blizu supermasivne 'črne luknje' v središču Rimske ceste. (Avtorstvo slike: ESO/M. Kornmesser)

Poleti 2014 so astronomi z vrtoglavim pričakovanjem opazovali, kako se je oblak plina, znan kot G2, nevarno približal supermasivni črni luknji v središču Rimske ceste. Iskrice niso kresale, prav tako ni prišlo do noričje hranjenja. Namesto tega je G2 ušel nepoškodovan in preživel, kar so astronomi mislili, da bo skoraj smrtna izkušnja.

Ampak črne luknje so veliki nasilneži, zato je bilo dejstvo, da je gravitacija prezrla zaplinjenega mimoidočega, več kot presenetljivo. Zdelo se je nemogoče. Zdaj astronomi pravijo, da supermasivna črna luknja v središču naše galaksije sploh ni črna luknja, temveč puhasta kroglatemna snov. Nove raziskave kažejo, da je ta nenavadna hipoteza sposobna pojasniti 'nemogoče' srečanje kot tudi vsa opazovanja galaktičnega središča – in potem še nekatera.

Sorodno: 11 največjih neodgovorjenih vprašanj o temni snovi

Ikar in črna luknja

Astronomi so dolgo mislili, da se v samem jedru Mlečne ceste, znane kot Strelec A*, nahaja supermasivna črna luknja. Same črne luknje seveda ne morejo videti, saj ne oddaja lastne svetlobe. Namesto tega sklepajo o njegovem obstoju z opazovanjem gibanja kopice zvezd, znane kot S-zvezde. S-zvezde krožijo okoli skritega, nevidnega osrednjega predmeta in z letnim načrtovanjem njihovih orbit lahko astronomi sklepati maso in velikost tega osrednjega predmeta.

Najverjetnejši kandidat za ta skriti osrednji objekt je seveda črna luknja, katere ocenjena masa je več kot 4-milijonkrat večja od sončne. Toda S-zvezde niso edina stvar, ki visi po našem galaktičnem središču. Tam se skrivajo tudi kepe plina, posebno pozornost pa je vzbudil eden, ki so ga poimenovali G2. Kmalu po tem, ko so astronomi pred desetletji odkrili grudo, so spoznali, da bi jo orbita G2 pripeljala nevarno blizu črne luknje – dovolj blizu, da bi intenzivna gravitacija črne luknje ta plinski oblak raztrgala.

Toda po tem, ko se je G2 najbolj približal črni luknji leta 2014 - ko je pretekel le 260 AU od velikana - se je zdelo, da je plin preživel popolnoma nedotaknjen.

Sorodno: 12 najbolj nenavadnih predmetov v vesolju

Naj bo bolj puhasto

Najbolj verjetna razlaga za preživetje G2 je, da je več kot le navaden plinski oblak. Njegova skrita supermoč? Zvezda ali dve bi lahko bili spravljeni v oblaku in gravitacija te zvezde je ohranila celotno strukturo nedotaknjeno med njenim prehodom blizu črne luknje.

Obstaja pa še ena, bolj radikalna razlaga: morda supermasivna črna luknja v resnici ni črna luknja. Morda je to mehka kepa temne snovi.

Temna snov je ime, ki ga astronomi dajo nevidni snovi, ki predstavlja več kot 80 % mase vesolja. Zdi se, da ne deluje s svetlobo – ne sveti, ne absorbira, ne odbija ali lomi svetlobe – in zato za nas ostaja neviden. Toda svojo prisotnost razkriva s svojo gravitacijo. Več neodvisnih linij opazovanja je potrdilo, da večino mase vesolja predstavlja ta nevidna temna snov.

Ena od teorij o identiteti temne snovi nakazuje, da je sestavljena iz eksotičnega, prej neznanega delca, imenovanega 'darkinos'. Po teoriji je darkino vrsta delcev, znana kot fermion. Elektroni, protoni, kvarki innevtriniso tudi fermioni, katerih osrednja značilnost je, da ne morejo deliti istega stanja. Z drugimi besedami, v dano prostornino lahko vstavite samo toliko fermionov (to je v nasprotju z bozoni, ki jih lahko v dano prostornino potisnete kolikor želite).

Sorodno: 7 čudnih dejstev o kvarkih

Če je temna snov sestavljena iz temnih snovi in ​​so temne snovi fermioni, potem bi se ti delci temne snovi koncentrirali v jedru galaksije le do določene stopnje. To bi pomenilo, da namesto supermasivne črne luknje z ostro definiranim robom na obzorju dogodkov obstaja ogromna krogla gosto zapakiranih temnikov. Rob te krogle Darkino bi bil precej mehak - kot žurerji, ki čakajo v vrsti pred lokalno diskoteko, vsi se ne morejo pridružiti zabavi v samem središču.

Naj bo dosleden

Ker bi bila ogromna krogla Darkino mehka, bi bile gravitacijske sile v središču galaksije nekoliko blažje, kar bi plinskim oblakom, kot je G2, omogočilo preživetje v njihovih orbitah.

Toda v središču naše galaksije je več – in več v naših opazovanjih galaktičnega jedra – kot G2. Obstajajo tudi vse tiste S-zvezdice. Vsaka radikalna teorija, ki želi nadomestiti supermasivno črno luknjo z nečim drugim, mora podati napovedi, ki se ujemajo s temi opažanji.

In točno to kaže nova študija. Skupina astrofizikov, ki jo vodi Eduar Antonio Becerra-Vergara iz Mednarodnega centra za relativistično astrofiziko v Italiji, je ugotovila, da bi lahko, če bi supermasivno črno luknjo zamenjali s kroglo darkinov in bi ti delci darkino imeli pravo maso in hitrost. ponovi vse opazovano gibanje S-zvezd. V nekaterih primerih bi bil njihov model lahko celo boljši od izračunov vanilije črne luknje pri ujemanju opazovanih orbit.

A ta rezultat ne pomeni veliko. Model črne luknje je nadvse preprost: vstaviti morate samo dve številki, maso črne luknje in vrtenje, da napoveste, kako naj bi se S-zvezde obnašale. Vendar ima model darkino veliko več parametrov, kar omogoča bolj natančno nastavitev, in raziskovalci so našli najboljšo možno kombinacijo lastnosti darkino.

Ključni preizkus bo prišel s prihodnjimi opazovanji. Če je temna snov sestavljena iz temnih snovi, potem mora model, ki uspešno opisuje, kaj se dogaja v galaktičnem središču, posnemati tudi vso raznolikost opazovanj temne snovi po vesolju. To bi vključevalo razlago, zakaj se galaksije vrtijo hitreje, kot bi se morale za njihove znane mase.

Nova raziskava je podrobno opisana v majski številki revije Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters.

Zanimivi Članki