Шта знаш о тамној материји? Према новој студији, тамна материја - мистериозна супстанца која има гравитационо привлачење, али не емитује зрачење - може се заправо састојати од огромних кластера древних Црне рупе, настала на самом почетку универзума.
Овај закључак је заснован на анализи гравитационих таласа изазваних два удаљена судара између црних рупа и неутронских звезда.
Таласи, означени као ГВ190425 и ГВ190814, откривени су 2019. од стране Ласер Интерферометар Гравитационо-таласне опсерваторије (ЛИГО) у Вашингтону и Луизијани и Вирго Интерферометар у близини Пизе, Италија. Претходна анализа је показала да су оне изазване сударима црних рупа које су од 1,7 до 2,6 пута веће од масе нашег Сунца и могуће много мање неутронске звезде или много веће црне рупе. Али то би био један од објеката које астрофизичари називају црна рупа соларне масе, што се очигледно односи на масу Сунца. Црне рупе соларне масе су прилично мистериозне јер се не очекују од традиционалне астрофизике, у којој експлозије звезда или супернове претварају веће звезде у црне рупе.
Такође занимљиво:
- Поларизовано светло открива тајне магнетног поља црне рупе
- Астрономи су открили супермасивну црну рупу у покрету
Ове црне рупе соларне масе могу бити "примордијалне" црне рупе настале у Великом праску. Или су се могле формирати касније, када су неутронске звезде претворене у црне рупе, било након што су примордијалне црне рупе апсорбоване, или након што су апсорбовани одређени наводни типови тамне материје.
Почетне црне рупе
Примордијалне црне рупе, ако постоје, вероватно су створене у огромним количинама у првој секунди Великог праска пре око 13,77 милијарди година. Били би свих величина – најмањи би био микроскопски, а највећи би био десетине хиљада пута већи од масе нашег Сунца.
Истраживачи су желели да виде да ли могу да уоче разлику између примордијалних црних рупа и црних рупа које су настале од неутронских звезда, треперавих остатака супернове који су остали након што су њихове родитељске звезде експлодирале након што су потрошиле сав свој водоник у реакцијама нуклеарне фузије.
Астрофизичари процењују да се звезде чија је маса око пет пута већа од масе Сунца колабирају, остављајући за собом неутронску звезду направљену од супергусте материје, са масом нашег Сунца која је отприлике спакована у сферу величине града.
Према ове теорије, јака гравитација неких неутронских звезда би стално привлачила честице тамне материје. Нова студија сугерише да ће на крају њихова гравитација постати толика да ће се неутронска звезда и тамна материја заједно срушити у црну рупу.
Алтернатива коју је студија предложила је да је неутронска звезда могла бити привучена и спојена са малом примордијалном црном рупом, која се затим настанила у центру неутронске звезде и хранила се околном материјом све док није остала само црна рупа.
Гравитациони таласи
Научници су закључили да ће црне рупе које су се трансформисале из неутронских звезда пратити исту дистрибуцију масе неутронских звезда из којих су настале, што зависи од величине њихових матичних звезда. Имајући то на уму, испитали су податке из 50-ак до сада направљених детекција гравитационих таласа и открили да су само два – ГВ190425 и ГВ190814 – повезана са објектима праве масе који су примордијалне црне рупе.
Истраживање није коначно: још увек је могуће да су два судара укључивала неутронске звезде детективне масе или црне рупе које су се трансмутирале из неутронских звезда ових величина. Али аутори пишу да дистрибуција масе неутронских звезда, за које се претпоставља да постоје у свемиру, чини ово мало вероватним.
Прочитајте такође:
- Мисија на Уран и Нептун може постати детектор гравитационих таласа
- Гравитациона сочива ће омогућити стварање Галактичког Интернета