|
Доказательства существования темной материи вокруг черных дыр
|
|
|
|
Темная материя не излучает и не отражает свет, а также не взаимодействует с электромагнитными силами, что делает ее исключительно сложной для обнаружения. Тем не менее группа исследователей из Университета образования Гонконга (EdUHK) доказала, что черные дыры окружены значительным количеством темной материи. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters. Команда выбрала две близлежащие черные дыры (A0620-00 и XTE J1118+480) в качестве объектов исследования, при этом обе рассматривались как двойные системы. То есть у каждой из черных дыр есть звезда-компаньон, вращающаяся вокруг нее. Основываясь на орбитах звезд-компаньонов, наблюдения показывают, что скорость их орбитального затухания составляет примерно одну миллисекунду (1 мс) в год, что примерно в 50 раз превышает теоретическую оценку примерно в 0,02 мс в год.
|
|
|
Чтобы выяснить, существует ли темная материя вокруг черных дыр, команда EdUHK применила «модель динамического трения темной материи» — теорию, широко распространенную в научных кругах — к двум выбранным бинарным системам с помощью компьютерного моделирования. Команда обнаружила, что быстрый орбитальный распад звезд-компаньонов точно соответствует наблюдаемым данным. Примечательно, что это косвенное свидетельство того, что темная материя вокруг черных дыр может создавать значительное динамическое трение, замедляя орбитальную скорость звезд-компаньонов. Полученные данные, подтвердившие теоретическую гипотезу, сформулированную в конце 20 века, представляют собой прорыв в исследованиях темной материи. Согласно гипотезе, темная материя, достаточно близкая к черным дырам, будет поглощена, а ее остатки будут перераспределены. Процесс заканчивается формированием «всплеска плотности» вокруг черных дыр.
|
|
|
|
Доктор Чан Ман-хо, адъюнкт-профессор Департамента науки и экологических исследований и главный исследователь, объяснил, что такая высокая плотность темной материи будет создавать динамическое трение со звездой-компаньоном, подобное силе сопротивления. «Это первое в истории исследование, в котором применяется «модель динамического трения», чтобы подтвердить и доказать существование темной материи, окружающей черные дыры», — сказал он. «Исследование обеспечивает важное новое направление для будущих исследований темной материи». Доктор Чан также упомянул, что предыдущие исследования, которые в основном полагались на гамма-лучи и обнаружение гравитационных волн для изучения присутствия темной материи, зависели от возникновения редких событий, таких как слияние двух черных дыр. По его словам, это может потребовать от астрономов длительного ожидания. Однако новый подход, принятый командой EdUHK, больше не будет ограничиваться этими ограничениями. Он добавил: «Только в Галактике Млечный Путь существует по крайней мере 18 двойных систем, похожих на объекты нашего исследования, которые могут предоставить богатую информацию, помогающую разгадать тайну темной материи».
|
|
|
|
Источник
|
