Kechirasiz, Stiven, qora materiya kichkina qora tuynuk emas

Mashhur fizik Stiven Xoking 1974 yilda qorong'u materiya - koinotdagi hamma narsaning 85 foizini tashkil etadigan sirli "narsa" materiyaning eng qadimgi davrida hosil bo'lgan mayda qora tuynuklar bo'lib chiqadi, deb bashorat qilgan. Gavayidagi Subaru teleskopida astronomlar tomonidan o'tkazilgan yangi tadqiqot qora tuynuk atrofida mintaqaning birinchi marta batafsil fotosurati chiqarilish arafasida, u uncharacteristically noto'g'ri ekanligini ko'rsatdi.

Xokingning ta'kidlashicha, diametri millimetrdan (dyuymning 25/25) dan kichik bo'lgan qora tuynuklar galaktikalar guruhlarini birlashtiradigan tortishish kuchini, shuningdek galaktikalar, shu jumladan Somon Yo'li aylanish tezligini o'zgartiradi.

Andromeda Galaktikasi, xuddi bizning Somon Yo'li singari, qorong'u materiyaga ega - biz bu nima ekanligini bilmaymiz, ammo endi u qanday emasligini yaxshiroq tushunamiz. Tasvir krediti: Kavli IPMU

Hamma narsa zulmat bo'lishi mumkin

Qorong'u materiya tasvirlaydi - bu ko'rinmaydigan narsa, hech qanday nurlanish bermaydi, galaktika guruhlarini bir-biriga tutib turish va ushbu yulduz turkumlarining chetida ob'ektlarning aylanish tezligini boshqarish uchun etarli tortish kuchi. Galaktikalar orasidagi qora materiya borligini isbotlash birinchi marta 1933 yilda astronom Frits Zvicky tomonidan kuzatilgan va 70-yillarda Vera Rubin tomonidan galaktikalar ichida qora materiya mavjudligi aniqlangan. O'shandan beri munajjimlar va astrofiziklar qorong'u materiyaning tabiati to'g'risida jumboq qilishdi va biz bu nima emasligini nima ekanligini kamroq bilamiz.

"Qora materiya jigarrang mittilar bo'lishi mumkin, ammo muvaffaqiyatsiz" yulduzlar bo'lishi mumkin, chunki ular yonishni boshlash uchun zarur bo'lgan massaga ega emaslar. Oq mittilar, mayda va o'rta kattalikdagi yulduzlarning qoldiqlari bo'lishi mumkin. Yoki qora materiya neytron yulduzlari yoki qora tuynuklar bo'lishi mumkin, ular portlaganidan keyin katta yulduzlarning qoldiqlari ", - deydi NASA qorong'u materiya tasvirida.

Ammo, ehtimol emas ...

Biroq, ushbu g'oyalarning har biri bilan bog'liq muammolar mavjud. Ko'rinadigan narsalarga ulkan og'irlikdagi quyuq materiya ta'sirini hisobga oladigan oq yoki jigarrang mittilar etarli emas. Neytron yulduzlari va qora tuynuklar juda kam. Ehtimol, qorong'u moddalar ekzotik subatomik zarralar bo'lishi mumkin, ammo bu zarralarni aniqlash uchun sinchkovlik bilan o'tkazilgan tajribalar shu paytgacha bo'sh bo'lib qoldi. Fermi kosmik teleskopi ekzotik qora materiya zarralari to'qnashuvi natijasida gamma nurlari chiqindilarini aniqlay olishi kerak, ammo bu izlash ham natijasiz qoldi.

Agar bu miniatyuradagi qora tuynuklar bo'lsa, unda ular atrofida bo'sh joy paydo bo'lishi kutilmoqda, bu esa uzoq yulduzlarning egri chizig'ini keltirib, quyoshni issiq yo'lakka qaratib turadigan ob'ektiv kabi yorishishi kerak. Qora tuynuk siljigan sayin, uzoq yulduz ham xira bo'lib ketar edi. Tadqiqotchilar Subaru Teleskopidan Andromeda Galaktikasida yulduzlardan keladigan yorug'likni ko'rish uchun ushbu yoritishni va qorong'ilikni qidirib topdilar, ammo bunday dastlabki qora tuynuklar Hawking taxmin qilgan miqdorida mavjud emasligini ko'rsatib, oldindan aytib bo'lingan samarani ko'rmadilar.

Andromeda galaktikasida yulduzlardan tortishish nurlari qanday qilib dastlabki qora tuynuklar borligini aniqlashi taxmin qilingan diagramma. Tasvir krediti: Kavli IPMU

Ushbu gravitatsiyaviy ob'ektiv hodisalardan birini ko'rish uchun yulduz va dastlabki qora tuynuk Yerga nisbatan hizalanishi kerak - bu nodir hizalanish, faqat bir necha daqiqadan bir necha soatgacha davom etadigan davrlarga to'g'ri keladi. Ushbu hodisalarni ko'rish imkoniyatini oshirish uchun Subaru teleskopidagi Hyper Suprime-Cam, bir vaqtning o'zida butun Andromeda Galaxy-ni tasvirlashga qodir.

Subaru teleskopining asosiy diqqat markaziga o'rnatilgan Hyper Suprime-Cam (HSC). Tasvir krediti: Subaru teleskopi

Tajriba

"Andromeda galaktikasining bir kecha davomida etti soat davomida olingan 190 ta ketma-ket suratlaridan so'ng, guruh potentsial gravitatsion ob'ektiv hodisalari uchun ma'lumotlarni yig'ib olishdi. Agar qorong'u materiya ma'lum bir massaning dastlabki qora tuynuklaridan iborat bo'lsa, massasi oydan yengilroq bo'lsa, tadqiqotchilar 1000 ga yaqin hodisalarni topadilar. Ammo sinchkovlik bilan o'tkazilgan tahlillardan so'ng ular faqat bitta holatni aniqlay olishdi ”, - deya tadqiqotchilar Subaru Teleskopining press-relizida xabar berishdi.

Ushbu natijalar dastlabki qora tuynuklar barcha qorong'u moddalarning atigi 0,1 foizini tashkil qilishi mumkinligini ko'rsatadi. Qanday qorong'i narsa bo'lishidan qat'iy nazar, javob miniatyuradagi qora tuynuklarga o'xshamaydi va fizikaning bu ajoyib sirini saqlab qoladi.