Galaktični detektivi našli nasvete nevidnega "temnega udarca" prebijanja lukenj v naši galaksiji


V naši galaksiji obstaja "temna udarna glava". Ne moremo ga videti. Morda ne gre za normalno zadevo. Naši teleskopi ga niso neposredno zaznali. Vendar se zdi, da je tam zunaj.

"To je zgoščena krogla nečesa," je dejala Ana Bonaca, raziskovalka pri Centru za astrofiziko Harvard-Smithsonian, ki je odkrila dokaze za udarno glavo.

Bonacin dokaz za temno udarno glavo, ki jo je predstavila 15. aprila na konferenci Ameriškega fizikalnega društva v Denverju, je vrsta lukenj v najdaljšem zvezdnem toku naše galaksije, GD-1. Zvezdni tokovi so linije zvezd, ki se gibljejo skupaj po galaksijah, pogosto izhajajo iz manjših zvezd zvezd, ki so trčile v zadevno galaksijo. Zvezde v GD-1, ostanki "kroglastega grozda", ki so že zdavnaj padli v Rimsko cesto, so raztegnjeni v dolgi črti preko našega neba.

V normalnih razmerah mora biti potok bolj ali manj enojna, raztegnjena s težo naše galaksije, je dejala v predstavitvi. Astronomi bi pričakovali eno vrzel v potoku, na mestu, kjer je bil prvotni globularni grozd, preden so se njegove zvezde odnesle v dveh smereh. Toda Bonaca je pokazala, da ima GD-1 drugo vrzel. In ta vrzel ima raztrgan rob – območje, ki ga je Bonaca poimenoval GD-1 "spodbuda" – kot da se je nekaj velikega potopilo skozi potok, ne dolgo nazaj, s svojimi ogromnimi gravitacijami vlečejo zvezde. Zdi se, da je GD-1 zadel s tisto nevidno kroglo. [Gallery: Dark Matter Throughout the Universe]

Ta slika iz Bonacine predstavitve prikazuje najbolj podrobno karto GD-1, ki razkriva navidezno drugo vrzel in spodbudo.

Ta slika iz Bonacine predstavitve prikazuje najbolj podrobno karto GD-1, ki razkriva navidezno drugo vrzel in spodbudo.

Zasluge: Nove astrofizične sonde temne snovi, Ana Bonaca / GAIA

"Ne moremo preslikati [the impactor] za vsak svetlobni predmet, ki smo ga opazili, "je dejal Bonaca Live Science." To je veliko bolj masivno kot zvezda … Nekaj ​​kot milijonkrat več mase sonca. Torej ni le zvezd te mase. To lahko izključimo. In če bi bila črna luknja, bi bila supermasivna črna luknja takšne, kot jo najdemo v središču naše galaksije. "

Ni nemogoče, da je v naši galaksiji druga supermasivna črna luknja, je dejal Bonaca. Toda pričakovali bi, da bomo videli nekaj znakov, kot so semaforji ali sevanje z akrecijskega diska. Zdi se, da ima večina velikih galaksij samo eno supermasivno črno luknjo v svojem središču.

Na vrh: Ta slika prikazuje, kako izgleda GD-1. Spodaj: Ta slika prikazuje, kakšni računalniški modeli naj napovedujejo GD-1.

Na vrh: Ta slika prikazuje, kako izgleda GD-1. Spodaj: Ta slika prikazuje, kakšni računalniški modeli naj napovedujejo GD-1.

Zasluge: Nove astrofizične sonde temne snovi, Ana Bonaca / GAIA

Brez ogromnih, svetlih predmetov, ki bi od GD-1 videli zadrgo, in nobenega dokaza za skrito, drugo supermasivno črno luknjo v naši galaksiji, je edina preostala možnost velika kosa temne snovi. To ne pomeni, da je predmet vsekakor 100%, popolnoma iz temne snovi, je dejal Bonaca.

»Lahko se zgodi, da je to svetlobni predmet, ki je nekje odšel in se skriva nekje v galaksiji,« je dodala.

Vendar se to zdi malo verjetno, delno zaradi samega obsega objekta.

"Vemo, da je 10 do 20 parsec [30 to 65 light-years] "O velikosti kroglastega grozda."

Na vrh: Ta slika ponovno prikazuje, kako izgleda GD-1. Spodaj: Ta slika prikazuje, kateri računalniški modeli predvidevajo, da bo GD-1 izgledal po interakciji z velikim, težkim predmetom.

Na vrh: Ta slika ponovno prikazuje, kako izgleda GD-1. Spodaj: Ta slika prikazuje, kateri računalniški modeli predvidevajo, da bo GD-1 izgledal po interakciji z velikim, težkim predmetom.

Zasluge: Nove astrofizične sonde temne snovi, Ana Bonaca / GAIA

Ampak težko je popolnoma izključiti svetlobni predmet, delno zato, ker raziskovalci ne vedo, kako hitro se je gibal med udarcem. (Morda se je gibal zelo hitro, vendar ne tako težko, kot je bilo pričakovano – pravi temačen krogel – je dejal Bonaca. Lahko bi se gibal počasneje, vendar je bil zelo masiven – nekakšno temno kladivo.) Brez odgovora na to vprašanje, je nemogoče biti prepričan, kje bi se stvar končala.

Vendar pa je možnost, da bi našli pravi predmet temne snovi, vznemirljiva.

Trenutno raziskovalci ne vedo, kaj je temna snov. Zdi se, da naše vesolje deluje kot svetleča snov, stvari, ki jih lahko vidimo, je le majhen del tega, kar je tam zunaj. Galaksije se vežejo skupaj, kot da je v njih nekaj težkega, združenega v njihovih središčih in ki ustvarjajo ogromno težo. Torej večina fizikov meni, da obstaja nekaj drugega tam zunaj, nekaj nevidnega. Obstaja veliko različnih mnenj o tem, kaj je narejeno, vendar nobeno od prizadevanj za neposredno zaznavanje temne snovi na Zemlji še ni delovalo.

Ta gosta krogla nevidnega nečesa, kar se je spustila skozi našo Rimsko pot, ponuja fizikom nov dokaz, da je temna snov resnična. In to bi pomenilo, da je temna snov res "groba", kot predvideva večina teorij o svojem vedenju. [Beyond Higgs: 5 Elusive Particles That May Lurk in the Universe]

Če je temna snov "groba", potem je koncentrirana v nepravilnih kosih, porazdeljenih grobo po galaksijah – podobno kot svetlobna snov, ki jo vidimo koncentrirana v zvezdah in meglicah. Nekatere alternativne teorije, vključno s teorijami, ki kažejo, da temna snov sploh ne obstaja, ne bi vsebovale nobenih razpok in bi imele učinke temne snovi gladko razporejene po galaksijah.

Do sedaj je Bonacino odkritje edinstveno, tako novo, da še ni bilo objavljeno v recenzirani reviji (čeprav jo je z veseljem sprejela množica fizikov na prestižni konferenci).

Da bi to storila, se je oprla na podatke iz misije Gaia, programa Evropske vesoljske agencije, da bi na zemljevidu našla milijarde zvezd in njihove premike po nebu. Oblikovala je najboljši obstoječi katalog zvezd, ki se zdijo del GD-1.

Bonaca je te podatke podprl z opazovanji iz Teleskopa z več zrcali v Arizoni, ki je pokazal, katere zvezde se premikajo proti Zemlji in se oddaljujejo. To je pomagalo razlikovati med zvezdami, ki so se resnično premikale z GD-1, in tistimi, ki so samo sedele poleg Zemlje v nebo. Ta napor je ustvaril najbolj natančno sliko doslej iz GD-1, ki je razkrila drugo vrzel, drog in prej nevidno območje zvezdnega toka.

Po cesti, je dejala Bonaca, želi narediti več projektov za kartiranje, da bi razkrila druge regije na nebu, kjer se zdi, da nekaj nevidnega razbija zvezde. Rekel je, da je cilj končno preslikati grude temne snovi povsod po Rimski cesti.

Prvotno objavljeno dne Live Science.