Sa unang pagkakataon, maaaring natuklasan ng mga siyentipiko ang hindi direktang katibayan na ang isang malaking halaga ng hindi nakikitang madilim na bagay ay nakapalibot. black hole. Ang pagtuklas, kung makumpirma, ay maaaring maging isang malaking tagumpay sa pag-aaral ng madilim na bagay.
Ang madilim na bagay ay bumubuo ng halos 85% ng lahat ng bagay sa uniberso, ngunit halos hindi ito nakikita ng mga astronomo. Ito ay dahil, hindi katulad ng bagay na bumubuo sa mga bituin, planeta at lahat ng bagay sa paligid natin, ang madilim na bagay ay hindi nakikipag-ugnayan sa liwanag at hindi nakikita.
Sa kabutihang palad, ang dark matter ay nakikipag-ugnayan sa gravitationally, na nagpapahintulot sa mga mananaliksik na mahinuha ang pagkakaroon ng dark matter sa pamamagitan ng pagtingin sa gravitational effect nito sa isang "proxy" ng ordinaryong bagay. Sa isang bagong pag-aaral, ang isang pangkat ng mga siyentipiko mula sa Education University of Hong Kong ay gumamit ng mga bituin na umiikot sa mga black hole sa mga binary system bilang tulad ng "mga proxy."
Napanood ng team ang pag-orbit ng dalawang bituin, o bahagyang bumagal, ng humigit-kumulang 1 millisecond bawat taon habang lumilipat sila sa kanilang kasamang black hole, na itinalagang A0620-00 at XTE J1118+480. Napagpasyahan ng koponan na ang pagbagal ay resulta ng madilim na bagay na lumalamon sa mga itim na butas at lumilikha ng makabuluhang friction at gravity para sa mga bituin habang umiikot sila sa kanilang mas malalaking kasosyo.
Gamit ang mga computer simulation ng mga black hole system, inilapat ng team ang dynamical friction model ng dark matter, na malawakang ginagamit sa cosmology, na ipinapalagay ang isang tiyak na pagkawala ng momentum ng mga bagay na gravitationally na nakikipag-ugnayan sa dark matter. Ipinakita ng mga simulation na ang naobserbahang mga rate ng pagkabulok ng mga orbit ay tumutugma sa mga hula ng modelo ng friction. Ang naobserbahang rate ng orbital decay ay humigit-kumulang 50 beses ang theoretical estimate, na humigit-kumulang 0,02 milliseconds ng orbital decay bawat taon para sa mga binary na walang dark matter.
"Ito ang kauna-unahang pag-aaral na gumamit ng 'dynamic friction model' upang kumpirmahin at patunayan ang pagkakaroon ng dark matter sa paligid ng mga black hole," sabi ni Jang Man Ho (bubukas sa isang bagong tab), pinuno ng grupo at kasamang propesor ng Kagawaran ng Natural Sciences at Environmental Studies kapaligiran sa iyong aplikasyon.
Ang mga resulta ng pag-aaral, na inilathala noong Enero 30 sa The Astrophysical Journal Letters, ay tumutulong upang kumpirmahin ang isang matagal nang teorya sa kosmolohiya na ang mga black hole ay maaaring sumipsip ng madilim na bagay na malapit sa kanila. Ito ay humahantong sa isang muling pamimigay ng madilim na bagay sa paligid ng mga itim na butas, na lumilikha ng isang "density spike" sa kanilang agarang paligid, na maaaring bahagyang makaapekto sa mga orbit ng mga nakapalibot na bagay.
Ipinaliwanag ni Chan na ang mga nakaraang pagtatangka na pag-aralan ang madilim na bagay sa paligid ng mga itim na butas ay umasa sa paglabas ng mataas na enerhiya na liwanag sa anyo ng mga gamma ray, o mga pulsation sa kalawakan na kilala bilang gravitational waves. Ang mga emisyon na ito ay sanhi ng banggaan at pagsasama ng mga black hole, isang bihirang kaganapan sa uniberso na maaaring makapaghintay ng mahabang panahon sa mga astronomo para sa sapat na data.
Ang pananaliksik na ito ay nagbibigay sa mga siyentipiko ng isang bagong paraan upang pag-aralan ang madilim na bagay na ipinamamahagi sa paligid ng mga itim na butas, na maaaring makatulong sa kanila na maging mas aktibo sa kanilang paghahanap. Ang koponan ay nagnanais na maghanap ng mga katulad na black hole binary na pag-aaralan sa hinaharap.
"Ang pananaliksik na ito ay nagbubukas ng isang mahalagang bagong direksyon para sa hinaharap na pananaliksik sa madilim na bagay," sabi ni Chan. "Sa isang kalawakan lamang, ang Milky Way, mayroong hindi bababa sa 18 binary system na katulad ng mga bagay sa aming pag-aaral, na maaaring magbigay ng maraming impormasyon na makakatulong sa paglutas ng misteryo ng madilim na bagay."
Basahin din: