Í fyrsta skipti gætu vísindamenn hafa uppgötvað óbeinar vísbendingar um að mikið magn af ósýnilegu hulduefni umlykur svarthol. Uppgötvunin, ef hún verður staðfest, gæti orðið mikil bylting í rannsóknum á hulduefni.
Myrkt efni er um 85% alls efnis í alheiminum en það er nánast algjörlega ósýnilegt stjörnufræðingum. Þetta er vegna þess að, ólíkt efninu sem myndar stjörnur, plánetur og allt í kringum okkur, hefur hulduefni ekki samskipti við ljós og sést ekki.
Sem betur fer hefur hulduefni víxlverkun þyngdarafls, sem gerir rannsakendum kleift að álykta um tilvist hulduefnis með því að skoða þyngdaráhrif þess á „umhverfi“ venjulegs efnis. Í nýrri rannsókn notaði hópur vísindamanna frá Menntaháskólanum í Hong Kong stjörnur á braut um svarthol í tvíundirkerfum sem slíka „umboð“.
Hópurinn fylgdist með því hvernig braut stjarnanna tveggja hægðist, eða örlítið, um það bil 1 millisekúndu á ári þegar þær færðust í kringum svarthol þeirra, sem eru kölluð A0620-00 og XTE J1118+480. Teymið komst að þeirri niðurstöðu að hægagangurinn væri afleiðing af því að hulduefni gleypti svartholin og skapaði verulegan núning og þyngdarafl fyrir stjörnurnar þegar þær snérust um massameiri samstarfsaðila sína.
Með því að nota tölvulíkön af svartholakerfum beitti teymið kraftmiklu núningslíkani hulduefnis, sem er mikið notað í heimsfræði, sem gerir ráð fyrir ákveðnu skriðþungamissi vegna þess að hlutir hafa samskipti við hulduefni. Eftirlíkingarnar sýndu að sá hrörnunarhraði brautanna samsvarar spám núningslíkanssins. Hraði hnignunarhraða sem sést er um það bil 50 sinnum fræðilega matið, sem er um 0,02 millisekúndur af hnignunarhruni á ári fyrir tvístirni án hulduefnis.
„Þetta er fyrsta rannsóknin sem notar „dynamic núningslíkanið“ til að staðfesta og sanna tilvist hulduefnis í kringum svarthol,“ segir Jang Man Ho (opnast í nýjum flipa), hópstjóri og dósent við deild Umhverfi náttúruvísinda og umhverfisfræði í yfirlýsingu þinni.
Niðurstöður rannsóknarinnar, sem birtar voru 30. janúar í The Astrophysical Journal Letters, hjálpa til við að staðfesta langvarandi kenningu í heimsfræði um að svarthol geti tekið í sig hulduefni sem kemur nógu nálægt þeim. Þetta leiðir til endurdreifingar hulduefnis í kringum svarthol, sem skapar „þéttleikastuðul“ í næsta nágrenni þeirra, sem getur haft lúmskan áhrif á brautir nærliggjandi hluta.
Chan útskýrði að fyrri tilraunir til að rannsaka hulduefni í kringum svarthol byggðu á losun háorkuljóss í formi gammageisla, eða púls í geimnum sem kallast þyngdarbylgjur. Þessi útblástur stafar af árekstri og samruna svarthola, sjaldgæfur atburður í alheiminum sem getur fengið stjörnufræðinga til að bíða lengi eftir nægilegum gögnum.
Þessar rannsóknir gefa vísindamönnum nýja leið til að rannsaka hulduefnið sem dreift er um svarthol, sem gæti hjálpað þeim að vera virkari í leit sinni. Hópurinn ætlar að leita að svipuðum svarthols tvítölum til að rannsaka í framtíðinni.
„Þessi rannsókn opnar mikilvæga nýja stefnu fyrir framtíðarrannsóknir á hulduefni,“ sagði Chan. „Í aðeins einni vetrarbrautinni, Vetrarbrautinni, eru að minnsta kosti 18 tvíundir kerfi sem líkjast hlutunum í rannsókn okkar, sem geta veitt ríkar upplýsingar sem hjálpa til við að leysa leyndardóm hulduefnisins.
Lestu líka: