Astronomi

Kan det påståede sorte hul i midten af vores galakse være en gigantisk klods af mørkt stof?

2024

Ved Mælkevejens galaktiske kerne ligger den gabende mave af Skytten A* , et supermassivt sort hul, der for evigt sluger resterne af stjerner og fjerner alt, der kryber for tæt på - men vent.

Uanset hvad der lurer i hjertet af galaksen, kan det være noget mærkeligere og mere jævnt mere en gåde end noget sort hul. Prøv mørkt stof. Det er i det mindste, hvad et team af forskere tror efter den mistanke, der blev rejst af en enorm gassky, der passerede det, der angiveligt var et sort hul, der var stort nok til at makulere det og hygge sig med dets rester. I stedet flød skyen bare forbi, som om der ikke var en uhyrlig tyngdekraft, der sneg sig op bagfra. Det kan skyldes, at der aldrig var.

Mange astronomer insisterer på, at der har været mere end nok beviser til at bevise, at Sgr A* virkelig er et supermassivt sort hul, selvom de har kæmpet med, hvorfor den sky, kendt som G2 , undslap sine kosmiske kæber. Jorge Rueda er en af forskerne, der mener, at de tager fejl. Han medforfatter a undersøgelse for nylig offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society: Letters , i et forsøg på at belyse, hvorfor Sgr A* faktisk kan være en klat mørkt stof.

Alle stjerners bevægelse i galaksen fortæller os, at mørkt stof ikke kun er relevant i galaksens periferi, men også i midten, fortalte Rueda til SYFY WIRE i et interview. Vi har kunnet vise, at en tæt kerne af 'darkinos' (partikler af mørkt stof af fermion -natur) kunne forklare G2's bevægelse med næsten samme nøjagtighed sammenlignet med modellen, der antager et centralt supermassivt sort hul.

Ruedas simulering af Mælkevejen forklarede faktisk G2 -gåde med lidt bedre nøjagtighed end sorte hulmodellen. Det forklarede også bevægelser af andre kroppe omkring det, der stadig menes at være et stjerneskårende monster af de fleste forskere. S stjerner tilhører S-klyngen, der omgiver Sgr A*. Mens man havde troet, at mørkt stof eksisterede i denne klynge (som det gør i hele universet), menes det stadig, at stjernerne omgiver et supermassivt sort hul. Stjernen S2 leverede de mest pålidelige data for Rueda og hans team til at studere. S2 er meget lysende og tæt nok på Sgr A* til at teste dens tyngdekraft.

I midten af vores galakse lurer et grådigt supermassivt sort hul ... men er det virkelig det? Kredit: NASA

Indtil videre er S2 ikke blevet offer for knusende tyngdekraften i et sort hul. Forskerne gik endnu længere for at undersøge, hvordan 17 andre S-stjerner bevægede sig, og ingen viste, at de tog fejl. Darkinos er eksotiske subatomære partikler, der har fløjet under radaren indtil nu. De svarer til det mørke stof fermioner , er angiveligt spredt overalt i vores galakse, og muligvis årsagen til, at objekter på kanten af Mælkevejen bevæger sig hurtigere end forudsagt. Forklaringen på stjernernes bevægelse i midten af galaksen er ifølge Rueda den samme.

Da fordelingen af mørkt stof er kontinuerlig, hvordan den fordeler sig på lange afstande, og hvordan den fordeler sig i kernen, eller omvendt, kommer ud sammen, sagde han. Du kan bare ikke adskille de to. Når der antages et sort hul, behandles de separat. Et sort hul i midten kan ikke forklare stjernernes bevægelse i udkanten af Mælkevejen, så en fænomenologisk fordeling af mørkt stof er nødvendig for at forklare det.

Mærkeligt nok har der ikke været undersøgelser af, hvordan fordelingen af mørkt stof mod det galaktiske centrum beviser eksistensen af et supermassivt sort hul. Hvad Ruedas team fandt ud af var, at en model, der bruger en kerne af mørkt stof i stedet for et sort hul, forklarer, hvordan mørkt stof former galaksen fra midten helt til dens fjerneste når med nul huller. Men hvorfor ser det ud til, at darkinos sammenklumpede ser ud til at være maskeret som et sort hul? Mørke stofpartikler interagerer med selvgravitation , hvilket betyder, at de er dele af et stort legeme (den hypotetiske klump, der menes at være Sgr A*), hvis kombinerede tyngdekraft holder dem sammen.

Selvom Sgr A* er en masse usynligt mørkt stof, udelukker det ikke nødvendigvis eksistensen af sorte huller. Ligesom enorme stjerner, der falder sammen på sig selv, mener han, at bolde af darkinos ikke kan holde forbi et bestemt punkt og også er tilbøjelige til at falde sammen i et supermassivt sort hul. Om det er det, der skete i vores galakse, er for tiden en mørk hemmelighed. Fordi det sandsynligvis vil vare et stykke tid, før vi er i stand til at opdage mørkt stof, alle tilfældige objekter, der passerer Sgr A*, bør holde deres afstand.

Vi siger ikke, at sorte huller ikke eksisterer, eller at der ikke er sorte huller i midten af nogen galakser, sagde Rueda. Vores arbejde introducerer faktisk en løsning på problemet med, hvordan man danner supermassive sorte huller med hundredvis af millioner solmasser, der sidder i centrum af aktive galakser.