V-kosmose.com

Поиск источника темной материи черной дыры

Поиск источника темной материи черной дыры

Ученые Майкл Шнайдер, Уилл Доусон, Натан Голович и Джордж Чаплин ищут черные дыры из лаборатории телескопа дистанционного наблюдения

Астрофизики знают, что в Млечном Пути скрыты черные дыры. Но это как игра в прятки, потому что их еще предстоит найти. Если они обнаружатся в направлении к галактической выпуклости (плотно упакованная звездная группа) и Магеллановым Облакам, то черные дыры можно считать столь же массивными как 10000 солнечных масс, и они способны вмещать темную материю. Если же только по направлению к галактической выпуклости, то это лишь несколько мертвых звезд.

Чтобы наблюдать за Магеллановыми Облаками, нужно отправиться на Южное полушарие. Однако недавно ученые LLNL получили новый инструмент, расположенный ближе к их локации и способный помочь в поиске. В рамках проекта им достался телескоп с дистанционным наблюдением.

Команда использует наблюдательную комнату для проведения гравитационной микролинзивной съемки Млечного Пути и Магеллановых Облаков в поисках черных дыр промежуточной массы (в 10-10000 раз больше солнечной), способные составлять большую часть темной материи. Комната позволяет контролировать 4-метровый телескоп Бланко (Чили).

Видимая Вселенная представлена примерно из 70% темной энергии, 25% темной материи и 5% обычной материи. Однако темная материя оставалась загадкой, так как впервые постулирована в 1933 году. Обзор, проведенный в 1990-х гг., стремился проверить, состоит ли темная материя из барионных массивных компактных объектов ореола (MACHO). Анализ показал, что MACHO размером менее 10 солнечных масс не способны составлять более 40% общей массы темной материи.

Недавние обнаружения события слияния двух черных дыр возобновили интерес к темной материи MACHO, представленной первичными черными дырами (сформировались в ранней Вселенной перед звездами) с примерно 10-10000 солнечными массами. Эту идею впервые в 1975 году выдвинул Джордж Чаплин. Наиболее прямой способ изучения этого диапазона масс заключается в поиске гравитационного микролинзосного сигнала в существующей архивной астрономической визуализации и провидении микролизинговой съемки следующего поколения с применением современных оптических снимков.

Микролинзирование – астрономический эффект, предсказанный общей теорией относительности. Альберт Эйнштейн считал, когда поступающий от звезды свет проходит крайне близко к другому массивному объекту (к примеру, черной дыре) на пути к земному наблюдателю, гравитация промежуточного массивного объекта будет изгибать и фокусировать световые лучи источника. Это приведет к тому, что фоновая звезда покажется ярче обычного свечения.

Сейчас ведется разработка новых способов обнаружения микролинзирования, которые позволяет отыскать подпись эффекта в параллактическом состоянии, связанном с черными дырами в этом диапазоне масс. В итоге, получится определить долю темной материи, представленной черными дырами промежуточной массы, и измерить спектр масс в Млечном Пути.