Ғалымдар алғаш рет көзге көрінбейтін қараңғы материяның үлкен көлемін қоршап тұрғанының жанама дәлелдерін тапқан болуы мүмкін қара тесіктер. Жаңалық расталса, қараңғы материяны зерттеуде үлкен жетістік болуы мүмкін.
Қараңғы материя ғаламдағы барлық материяның шамамен 85% құрайды, бірақ ол астрономдарға мүлдем көрінбейді. Себебі, жұлдыздарды, планеталарды және бізді қоршаған барлық нәрселерді құрайтын материядан айырмашылығы, қараңғы материя жарықпен әрекеттеспейді және көрінбейді.
Бақытымызға орай, қараңғы материя гравитациялық түрде өзара әрекеттеседі, бұл зерттеушілерге оның қарапайым материяның «проксиіне» гравитациялық әсерін қарап, қараңғы материяның болуы туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді. Гонконг білім университетінің ғалымдар тобы жаңа зерттеуде екілік жүйелердегі қара тесіктерді айналып өтетін жұлдыздарды «прокси» ретінде пайдаланды.
Команда екі жұлдыздың A1-0620 және XTE J00+1118 деп белгіленген серік қара тесіктердің айналасында қозғалған кезде олардың орбиталарының жылына шамамен 480 миллисекундқа баяулағанын немесе аздап баяулағанын бақылады. Команда қараңғы материяның қара тесіктерді жұтып қоюының және жұлдыздар өздерінің массалық серіктестерін айналып өткен кезде айтарлықтай үйкеліс пен ауырлық туғызуының нәтижесі деген қорытындыға келді.
Қара құрдым жүйелерінің компьютерлік модельдеулерін пайдалана отырып, команда қараңғы материямен гравитациялық әсерлесетін объектілердің белгілі бір серпін жоғалтуын болжайтын космологияда кеңінен қолданылатын қараңғы материяның динамикалық үйкеліс моделін қолданды. Модельдеу орбиталардың байқалған ыдырау жылдамдығы үйкеліс моделінің болжамдарына сәйкес келетінін көрсетті. Орбиталық ыдыраудың байқалған жылдамдығы теориялық бағалаудан шамамен 50 есе көп, бұл қараңғы материясы жоқ екілік жүйелер үшін жылына шамамен 0,02 миллисекунд орбиталық ыдырау.
«Бұл қара тесіктердің айналасында қараңғы материяның бар екенін растау және дәлелдеу үшін «динамикалық үйкеліс моделін» қолданатын алғашқы зерттеу», - дейді Джан Ман Хо (жаңа қойындыда ашылады), топ жетекшісі және кафедра доценті. Қолданбаңыздағы жаратылыстану ғылымдары және қоршаған ортаны зерттеу ортасы.
30 қаңтарда The Astrophysical Journal Letters журналында жарияланған зерттеу нәтижелері қара тесіктер өздеріне жеткілікті жақын келетін қараңғы заттарды сіңіре алатыны туралы космологиядағы бұрыннан келе жатқан теорияны растауға көмектеседі. Бұл қара тесіктердің айналасындағы қараңғы материяның қайта бөлінуіне алып келеді, олардың жақын маңында «тығыздық ұшқынын» жасайды, бұл айналадағы объектілердің орбиталарына нәзік әсер етуі мүмкін.
Чан қара тесіктердің айналасындағы қараңғы материяны зерттеудің бұрынғы әрекеттері гамма-сәулелері түріндегі жоғары энергиялы жарықтың шығарылуына немесе гравитациялық толқындар деп аталатын кеңістіктегі пульсацияларға негізделгенін түсіндірді. Бұл шығарындылар қара тесіктердің соқтығысуы мен қосылуынан туындайды, бұл ғаламдағы сирек оқиға, астрономдарды жеткілікті деректерді ұзақ күтуге мәжбүр етеді.
Бұл зерттеу ғалымдарға қара тесіктердің айналасында таралған қараңғы материяны зерттеудің жаңа әдісін береді, бұл олардың іздеуде белсендірек болуына көмектеседі. Команда болашақта зерттеу үшін ұқсас қара тесік екілік файлдарын іздеуге ниетті.
«Бұл зерттеу қараңғы материя бойынша болашақ зерттеулер үшін маңызды жаңа бағыт ашады», - деді Чан. «Бір ғана галактикада, яғни Құс жолы, біздің зерттеуіміздегі нысандарға ұқсас кем дегенде 18 екілік жүйе бар, олар қараңғы материяның құпиясын ашуға көмектесетін бай ақпарат бере алады».
Сондай-ақ оқыңыз: