Mida sa tead tumeainest? Uue uuringu kohaselt võib tumeaine - salapärane aine, millel on gravitatsiooniline tõmbejõud, kuid mis ei kiirga kiirgust - tegelikult koosneda tohututest iidsete ainete kogumitest. mustad augud, mis tekkis universumi alguses.
See järeldus põhineb gravitatsioonilainete analüüsil, mis on põhjustatud mustade aukude ja neutrontähtede kahest kaugemast kokkupõrkest.
Lained, mille märgistus on GW190425 ja GW190814, tuvastati 2019. aastal Washingtonis ja Louisianas asuv Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) ja Itaalias Pisa lähedal asuv Virgo Interferometer. Varasemad analüüsid on näidanud, et need tekkisid meie Päikese massist 1,7–2,6 korda suuremate mustade aukude ja võimaliku palju väiksema neutrontähe või palju suurema musta augu kokkupõrkest. Kuid see muudaks ühe objekti, mida astrofüüsikud nimetavad päikesemassi must auk, mis on ilmselt umbes Päikese mass. Päikesemassilised mustad augud on üsna salapärased, sest neid ei eeldata traditsioonilisest astrofüüsikast, kus tähtede plahvatused või supernoovad muudavad suuremad tähed mustadeks aukudeks.
Huvitav ka:
- Polariseeritud valgus paljastab musta augu magnetvälja saladused
- Astronoomid on avastanud liikuva ülimassiivse musta augu
Need päikesemassiga mustad augud võivad olla Suures Paugus tekkinud "ürgsed" mustad augud. Või võisid need tekkida hiljem, kui neutrontähed muudeti mustadeks aukudeks, kas pärast ürgsete mustade aukude neeldumist või pärast teatud tüüpi tumeaine neeldumist.
Esialgsed mustad augud
Ürgsed mustad augud, kui need on olemas, tekkisid tõenäoliselt suures koguses Suure Paugu esimesel sekundil umbes 13,77 miljardit aastat tagasi. Neid oleks igas suuruses – väikseim oleks mikroskoopiline ja suurim oleks kümneid tuhandeid kordi meie Päikese massist suurem.
Teadlased tahtsid näha, kas nad suudavad teha vahet ürgsete mustade aukude ja mustade aukude vahel, mis tekkisid neutrontähtedest, supernoovade värelevatest jäänustest, mis jäid maha pärast seda, kui nende vanemtähtede plahvatus toimus pärast kogu vesiniku ärakasutamist tuumasünteesireaktsioonides.
Astrofüüsikud arvavad, et tähed, mille mass on umbes viis korda suurem Päikese massist, varisevad kokku, jättes endast maha ülitihedast ainest koosneva neutrontähe, mille umbes meie Päikese mass on pakitud linna suuruseks sfääriks.
Vastavalt sellest teooriast, tõmbaks mõne neutrontähe tugev gravitatsioon pidevalt ligi tumeaine osakesi. Uus uuring viitab sellele, et lõpuks muutub nende gravitatsioon nii suureks, et neutrontäht ja tumeaine kukuvad kokku mustaks auguks.
Uuringus pakutud alternatiiviks on see, et neutrontähte oleks võinud tõmmata ja ühineda väikese ürgse musta auguga, mis seejärel asus neutrontähe keskele ja toitus ümbritsevast ainest, kuni alles jäi vaid must auk.
Gravitatsioonilained
Teadlased leidsid, et neutrontähtedest transmuteerunud mustad augud järgivad sama massijaotust, mis neutrontähtede päritoluga, mis sõltub nende ematähtede suurusest. Seda silmas pidades uurisid nad umbes 50 praeguseks tehtud gravitatsioonilaine tuvastamise andmeid ja leidsid, et ainult kaks – GW190425 ja GW190814 – olid seotud õige massiga objektidega, et olla ürgsed mustad augud.
Uuringud ei ole lõplikud: on siiski võimalik, et kaks kokkupõrget hõlmasid tuvastatava massiga neutrontähti või sellise suurusega neutrontähtedest muunduvaid musti auke. Kuid autorid kirjutavad, et arvatavasti universumis eksisteerivate neutrontähtede massijaotus muudab selle ebatõenäoliseks.
Loe ka:
- Missioonist Uraanile ja Neptuunile võib saada gravitatsioonilainete detektor
- Gravitatsiooniläätsed võimaldavad luua galaktilise Interneti