Voor het eerst hebben wetenschappers mogelijk indirect bewijs gevonden van grote hoeveelheden onzichtbare donkere materie rond zwarte gaten. Deze ontdekking zou, indien bevestigd, een grote doorbraak kunnen betekenen in het onderzoek naar donkere materie.
donkere materie Het maakt ongeveer 85% uit van alle materie in het universum, maar het is bijna volledig onzichtbaar voor astronomen. Dit komt omdat, in tegenstelling tot de materie waaruit sterren, planeten en al het andere om ons heen zijn gemaakt, donkere materie geen interactie heeft met licht en niet kan worden gezien.
Gelukkig is er interactie tussen donkere materie zwaartekracht, waardoor onderzoekers het bestaan van donkere materie kunnen afleiden door te kijken naar de effecten van de zwaartekracht ervan op ‘volmachten’ van gewone materie. In het nieuwe onderzoek gebruikte een team van wetenschappers van de Education University of Hong Kong (EdUHK) sterren die in binaire systemen in een baan rond zwarte gaten draaien als dergelijke proxies.
Verwant: Wat is het grootste zwarte gat in het heelal?
Het team observeerde de banen van twee sterren die ongeveer 1 milliseconde per jaar in verval raakten of iets vertraagden terwijl ze rond hun begeleidende zwarte gaten bewogen, genaamd A0620-00 en XTE J1118 + 480. Het team concludeerde dat de vertraging het gevolg was van donkere materie rond de zwarte gaten veroorzaakt aanzienlijke wrijving en trekt aan de sterren terwijl ze rond hun zware partners zwiepen.
Met behulp van computersimulaties van systemen met zwarte gaten paste het team een wijdverbreid model toe in de kosmologie, het dynamische donkere-materie-wrijvingsmodel, dat een specifiek verlies aan momentum voorspelt op objecten die door zwaartekracht interageren met donkere materie. Simulaties onthulden dat de waargenomen orbitale vervalsnelheden overeenkomen met de voorspellingen van het wrijvingsmodel. De waargenomen orbitale vervalsnelheid is ongeveer 50 keer groter dan de theoretische schatting van ongeveer 0,02 milliseconden van orbitaal verval per jaar voor binaire systemen zonder donkere materie.
“Dit is de eerste studie in zijn soort die het ‘dynamische wrijvingsmodel’ toepast in een poging om het bestaan van donkere materie rond zwarte gaten te valideren en te bewijzen.” Chan Man Ho (Opent in een nieuw tabblad)zei teamleider en universitair hoofddocent bij de afdeling Milieuwetenschappen en -studies van EdUHK, in een prof stelling (Opent in een nieuw tabblad).
De resultaten van het team werden op 30 januari gepubliceerd in de Astrofysische dagboekbrieven (Opent in een nieuw tabblad)En Ze helpen een lang gekoesterde theorie in de kosmologie te bevestigen dat zwarte gaten donkere materie kunnen opslokken die dicht genoeg bij hen in de buurt komt. Dit resulteert in een herverdeling van donkere materie rond de zwarte gaten, waardoor een “dichtheidspiek” in hun directe omgeving ontstaat die de baan van omringende objecten subtiel kan beïnvloeden.
Chan legde uit dat eerdere pogingen om de donkere materie rond zwarte gaten te bestuderen, berustten op de emissie van hoogenergetisch licht in de vorm van gamma stralenRimpelingen in de ruimte staan bekend als zwaartekrachtgolven. Deze emissies worden veroorzaakt door botsingen en samensmeltingen van zwarte gaten – een zeldzame gebeurtenis in het universum waardoor astronomen lang kunnen wachten op voldoende gegevens.
Dit onderzoek biedt wetenschappers een nieuwe manier om de donkere materie rond zwarte gaten te bestuderen, waardoor ze actiever kunnen zoeken. Het EdUHK-team is van plan te zoeken naar vergelijkbare binaire systemen met zwarte gaten voor toekomstig onderzoek.
“De studie biedt een belangrijke nieuwe richting voor onderzoek naar donkere materie in de toekomst”, zei Chan. “In de Melkweg Alleen al zijn er minstens 18 binaire systemen vergelijkbaar met onze onderzoeksonderwerpen, die rijke informatie kunnen bieden om het mysterie van donkere materie te helpen ontrafelen. “
“Reizende ninja. Onruststoker. Spekonderzoeker. Expert in extreme alcohol. Verdediger van zombies.”
More Stories
Onderzoekers van de Universiteit van Texas richten zich op neurogenese in een nieuwe benadering voor de behandeling van de ziekte van Parkinson
Wetenschappers hebben een gigantische prehistorische zalm ontdekt met hoektandachtige tanden
Albertanen moeten hun vaccinatiestatus tegen mazelen controleren: expert