Новости из мира высоких технологий

Новое исследование ограничивает вклад черных дыр в темную материю

Статистический анализ 740 вспышек сверхновых показал, что на черные дыры может приходиться не более 40 процентов объема темной материи, имеющейся во Вселенной, что в свою очередь забивает очередной гвоздь в крышку гроба теории о массивных астрофизических компактных объектах гало. Согласно данной теории, источником темной материи могут являться первичные черные дыры. Наблюдение двух американских ученых из Калифорнийского университета в Беркли ставят под сомнение данную теорию.

В феврале 2016 года ученые лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) объявили о новой эре в астрономии. Исследователи впервые обнаружили предсказанные гравитационные волны, созданные парой столкнувшихся черных дыр. Если не брать в расчет саму удивительную природу открытия, обнаружение гравитационных волн возродило старую теорию о том, что темная материя является производной массивных астрофизических компактных объектов гало ( MACHO), ультраплотных объектов, не излучающих свет.

Согласно современным предположениям на темную материю может приходиться до 85 процентов объема всей материи Вселенной, однако физики до сих пор эту материю не обнаружили, поэтому не знают, что она собой представляет. Тема существования темной материи собрала вокруг себя активное обсуждение после того, американский астроном Вера Рубин в 70-х годах, изучая кривые вращения галактик, выявила расхождения между предсказанным круговым движением галактик и наблюдаемым движением (звезды на краю галактик должны вращаться медленнее тех, что находятся ближе к галактическому центру, но наблюдение показало, что скорость вращения внешних и внутренних звезд фактически была одинаковой). Этот факт, получивший известность как «проблема вращения галактики», стал одним из основных свидетельств в пользу существования темной материи. Однако вопрос о том, что из себя представляет темная материя по-прежнему оставался и остается открытым.

За последующие несколько десятилетий было предложено множество кандидатов на роль темной материи. Сегодня наиболее популярными являются такие частицы как аксионы или слабовзаимодействующие частицы. Однако предложенными несколькими десятилетиями ранее теорией MACHO объекты (в частности черные дыры) рассматривались в качестве основного источника темной материи. Согласно данной теории, темная материя на самом деле состоит из барионных частиц (частицы обычной материи, которые можно увидеть), двигающихся в межзвездном пространстве, будучи не связанными ни с какой планетной системой и практически (или полностью) не излучающих никакой энергии. Согласно теории, MACHO могут представлять собой нейтронные звезды, коричневые карлики, планеты-сироты и первичные черные дыры, появившиеся вскоре после Большого взрыва.

В 90-х годах теория о MACHO-объектах вышла из моды. Ученые сосредоточили поиск источника темной материи в частицах, однако недавнее открытие LIGO вновь подогрело интерес к черным дырам, как возможному объяснению невидимой темной материи.

Поскольку MACHO-объекты, согласно теории, не излучают никакой энергии, для наблюдателя эти объекты будут «темными», то есть невидимыми. Исходя из этого, исследователи ожидали обнаружить их с помощью эффекта гравитационного микролинзирования. Это феномен искривления световых волн наблюдаемого объекта по отношению к наблюдателю за счет очень мощного гравитационного поля очень плотных и массивных объектов, находящихся между наблюдаемым объектом и наблюдателем. Этот эффект способен существенно увеличить яркость очень удаленных от нас звезд и позволить увидеть те объекты, которые невозможно увидеть обычными традиционными способами наблюдения. Роль гравитационных линз могут исполнять, например, галактики, галактические скопления, а также те же черные дыры.

Физики Мигель Цумалакрареги и Урош Селяк из Калифорнийского университета в Беркли провели сложный анализ данных 740 вспышек сверхновых – экстремально ярких взрывов звезд, — чтобы проследить за вкладом первичных черных дыр в создании эффекта искривления и усиления света сверхновых. Вспышки сверхновых часто используются астрономами для измерения расстояний во Вселенной, поскольку эти объекты обладают невероятной яркостью, которая очень медленно снижается, позволяя провести ее расчеты. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Ученые предполагали, что отклонение в яркости на несколько десятых процентов, указывающее на эффект микролинзирования на черных дырах и объясняющееся массой невидимой темной материи будет обнаружено хотя бы у 8 из 740 наблюдаемых сверхновых. Однако ученые так и не нашли ни одного отклонения, указывающего на микролинзирование на черной дыре.

Выводы исследования не исключают черные дыры в качестве источников темной материи, но существенно ограничивают их вклад в ее объемы внутри Вселенной. Согласно подсчетам, даже если черные дыры действительно вносят вклад в феномены, которые связывают с темной материей, то составляет он не более 40 процентов. По словам авторов, у них на руках уже есть и пока еще не опубликованные результаты более полного анализа, который охватил более 1000 сверхновых и заставляет еще более понизить эту цифру — максимум до 23 процентов.

«Мы снова возвращаемся к обычным дискуссиям. Что такое темная материя? Похоже, хорошие варианты у нас закончились. Это задача для следующих поколений», — говорит профессор Урог Селяк.

Обсудить выводы американских ученых можно в нашем Telegram-чате.


Источник: Новое исследование ограничивает вклад черных дыр в темную материю
Автор:
Теги: исследования Космос Темная материя Черные дыры исследование Материя review Telegram

Комментарии (0)

Сортировка: Рейтинг | Дата
Пока комментариев к статье нет, но вы можете стать первым.
Написать комментарий:
Напишите ответ :
Невероятная теория совмещает черные дыры, темную материю и гравитационные волны
Невероятная теория совмещает черные дыры, темную материю и гравитационные волны
0
Новости высоких технологий 10:30 30 мар 2017
Мировое исследование «голубых зон» Земли: 10 правил долгой счастливой жизни
Мировое исследование «голубых зон» Земли: 10 правил долгой счастливой жизни
26
Женский развлекательный и поучительный сайт. 21:57 24 мар 2021
Суеверия разных стран относительно черных котов
Суеверия разных стран относительно черных котов
4
Сайт обо всём и для всех 10:48 15 ноя 2023
Бедные становятся беднее: новое исследование экономиста Пикетти
Бедные становятся беднее: новое исследование экономиста Пикетти
0
Общество и я 10:19 16 фев 2017
Больше никаких мучительных походов к косметологу! Хитрый трюк для избавления от черных точек.
Больше никаких мучительных походов к косметологу! Хитрый трюк для избавления от черных точек.
0
Интересный мир 07:15 08 ноя 2016
#фото дня | Самое плотное скопление черных дыр в наблюдаемой Вселенной
#фото дня | Самое плотное скопление черных дыр в наблюдаемой Вселенной
0
Новости высоких технологий 18:00 07 янв 2017
Только для мужчин: Как бунтарь 70-х создал провокационные штаны с акцентом на «самом главном»
Только для мужчин: Как бунтарь 70-х создал провокационные штаны с акцентом на «самом главном»
2
Человек познаёт мир 13:30 03 дек 2023
Весомый вклад: 10 звёзд, которые набрали лишний вес за 2022 год
Весомый вклад: 10 звёзд, которые набрали лишний вес за 2022 год
10
Женский каприз 22:39 07 янв 2023
А бывает вообще равный вклад, если мужчина не работает?
А бывает вообще равный вклад, если мужчина не работает?
21
Страничка добра и сплошного жизненного позитива! 07:00 12 май 2021
Исследование: Паулина Андреева признана самой красивой женщиной России
Исследование: Паулина Андреева признана самой красивой женщиной России
0
Интересности 19:00 25 июл 2016
15 женщин, которые внесли выдающийся вклад в историю, но были незаслуженно забыты
15 женщин, которые внесли выдающийся вклад в историю, но были незаслуженно забыты
5
Человек познаёт мир 09:30 15 окт 2022
5 глобальных научных тайн, на которые у ученых до сих пор нет ответа
5 глобальных научных тайн, на которые у ученых до сих пор нет ответа
2
Человек познаёт мир 13:30 26 авг 2023

Выберете причину обращения:

Выберите действие

Укажите ваш емейл:

Укажите емейл

Такого емейла у нас нет.

Проверьте ваш емейл:

Укажите емейл

Почему-то мы не можем найти ваши данные. Напишите, пожалуйста, в специальный раздел обратной связи: Не смогли найти емейл. Наш менеджер разберется в сложившейся ситуации.

Ваши данные удалены

Просим прощения за доставленные неудобства