Бубахшед, Истефанус, Матни торик сӯрохиҳои сиёҳ нест

Соли 1974 физики машҳур Стивен Ҳокинг пешгӯӣ кард, ки материяи торик - «чизе» -и пурасрор, ки 85 фоизи тамоми чизҳои оламро ташкил медиҳад - он сӯрохиҳои сиёҳе хоҳад буд, ки дар давраи аввали синни материя пайдо шуданд. Тадқиқоти нави аз ҷониби ситорашиносон дар телескопи Субару дар Ҳавайӣ, ки дар арафаи нашри аксҳои аввалини батафсил дар атрофи минтақа дар атрофи як сӯрохи сиёҳ гузаронида шуд, нишон дод, ки ӯ хато буд.

Ҳокинг изҳор дошт, ки сӯрохиҳои сиёҳ аз диаметри як миллиметр (1/25 дюйм) диққати вазнинро ба назар мегиранд, ки гурӯҳҳои галактикаҳоро муттаҳид мекунанд ва суръати гардиши галактикаҳоро, аз ҷумла Роҳи Каҳкашон тағйир медиҳанд.

Галактикаи Андромеда, ба монанди Роҳи Каҳкашон, мо материяи торик дорад - мо танҳо намедонем, ки ин чӣ гуна аст, аммо ҳоло мо тасаввурот пайдо мекунем, ки ин чӣ гуна нест. Қарзи тасвир: Kavli IPMU

Ҳама чиз метавонад торик бошад

Материяи торик тавсиф мекунад - чизе, ки онро дида наметавонад, радиацияро ба даст намеорад, вале миқдори кофии кофиро барои нигоҳ доштани галактикаҳо дар гурӯҳҳо таъмин мекунад ва суръати гардиши объектро дар канори ин оилаҳои ситораҳо мегузаронад. Далелҳо барои материяи торик дар байни галактикаҳо бори аввал астроном Фриц Звуки дар соли 1933 мушоҳида карда шуд ва дар солҳои 1970-ум мавҷудияти материяи торик дар дохили галактикаҳо Вера Рубин муайян карда буд. Аз он вақт инҷониб, астрономҳо ва астрофизикҳо табиати материяи торикро мутаассир карданд ва мо дар бораи он, ки он чӣ нест, камтар медонем.

"Эҳтимол, материяи торик метавонад мӯрчаҳои қаҳваранг бошад, ситораҳои" ноком ", ки ҳеҷ гоҳ ба оташ нарасиданд, зеро онҳо барои оммае набуданд, ки барои фурӯзон фурӯзон буданд. Масъалаи торик метавонад мори сафед, бақияи ситораҳои мураккаби хурд ва миёна бошад. Ё материяи торик метавонад ситораҳои нейтронӣ ё сӯрохиҳои сиёҳ бошанд, боқимондаҳои ситораҳои калон пас аз таркиданашон "гуфтаанд.

Аммо, шояд на…

Аммо, дар ҳар яке аз ин идеяҳо мушкилот мавҷуданд. Эҳтимол нест, ки мӯи камрангҳои сафед ё қаҳваранг барои баровардани зарраҳои бузурги торикии вазнин ба объектҳои намоён кофӣ бошанд. Ситораҳои нейтрон ва сӯрохиҳои сиёҳ хеле кам вомехӯранд. Ин мумкин аст, ки моддаҳои торик зарраҳои экзотикии экзотикӣ бошанд, аммо таҷрибаҳои бодиққат барои муайян кардани ин зарраҳо то ҳол холӣ мондаанд. Телескопи кайҳонии Fermi бояд партобҳои рентгении гаммаеро, ки дар натиҷаи бархӯрд кардани зарраҳои экзотикӣ дар торикӣ муайян шудаанд, муайян кунад, аммо ин ҷустуҷӯ низ самаре надод.

Агар ин сӯрохиҳои сиёҳии миниётураҳо мавҷуд бошанд, пас онҳо интизор мешаванд, ки фазо дар атрофи онҳо хам шуда, нурҳои ситораҳои дурро ҷеғ мезананд ва ба монанди линзае, ки офтобро дар троқи гарм нигаронида шудааст, равшан мешаванд. Вақте ки сӯрохи сиёҳ ҳаракат мекунад, ситораи дуртар хира мешавад. Муҳаққиқон телескопи Subaru-ро истифода бурда, ба равшании ситораҳои ситораҳои Андромеда нигаристанд, ин равшанӣ ва тираиро ҷустуҷӯ карданд, аммо самараи пешбинишударо надиданд ва нишон доданд, ки чунин сӯрохиҳои аввалияи сиёҳ дар миқёси пешбинишудаи Ҳокинг вуҷуд надоранд.

Диаграмма нишон медиҳад, ки чӣ гуна линзаҳои гравитатсионӣ аз ситораҳо дар Галактикаи Андромеда интизор буданд, ки сӯрохиҳои ибтидоии сиёҳ ошкор карда мешаванд. Қарзи тасвир: Kavli IPMU

Барои дидани яке аз ин рӯйдодҳои объективии ҷозибаи ҷозиба ситораи сиёҳ ва ибтидоии сиёҳ бояд нисбат ба Замин ҳамоҳанг карда шаванд - масири нодир, танҳо интизор меравад дар муддати якчанд дақиқа то якчанд соат давом кунад. Барои Hyper Suprime-Cam дар телескопи Субару, ки қодир аст тамоми Галактикаи Андромеда дар як вақт тасвир карда шавад, истифода бурда шуд, то имконияти зиёдтар дидани ин ҳодисаҳоро нишон медод.

Hyper Suprime-Cam (HSC) ба маркази диққати телескопи Subaru ҷойгир шудааст. Кредити тасвирӣ: Телескопи Субару

Тачриба

"Аз 190 тасвири пайдарпайи Галактикаи Андромеда дар тӯли як шаби равшан, ки дар тӯли ҳафт соат гирифта шудааст, даста маълумотро барои рӯйдодҳои эҳтимолии лазерии гравитатсия таҳқиқ кард. Агар материяи торик аз сӯрохиҳои аввалияи сиёҳ иборат бошад, дар ин сурат вазнҳо аз моҳ сабуктар мешаванд, муҳаққиқон интизор буданд, ки тақрибан 1000 ҳодиса рӯй медиҳад. Аммо пас аз таҳлили бодиққат, онҳо метавонистанд танҳо як ҳолатро муайян кунанд ”, муҳаққиқон дар як нишасти матбуотӣ аз Subaru Telescope гузориш доданд.

Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки сӯрохиҳои аввалияи сиёҳ метавонанд танҳо 0,1 фоизи тамоми маводи торикро ташкил кунанд. Новобаста аз он, ки масъалаи торик чӣ гуна бошад, ҷавоб ба назар чунин менамояд, ки сӯрохиҳои сиёҳ хурд ҳастанд ва ин сирри бузурги физика беист боқӣ мемонад.