Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS
Credit: (c) NASA/JPL-Caltech/DSS

Kolem černých děr se má nacházet hodně temné hmoty

Pokud přijmeme verzi fyziky/kosmologie s temnou hmotou, pak se jí, alespoň podle výsledků nové studie, má hodně nacházet kolem černých děr. Výzkumníci z The Education University of Hong Kong se zaměřili na dvě blízké černé díry (A0620-00 a XTE J1118+480).
V obou případech jde o binární systémy, kdy kolem černé díry obíhá další hvězda. Na základě oběžných drah těchto hvězd provedená pozorování mají ukazovat, že rychlost „rozpadu“ jejich oběžných drah (orbital decay, nestabilita vedoucí ke zmenšování vzdálenosti mezi oběma tělesy) je přibližně jedna milisekunda (1 ms) za rok, což znamená asi 50násobek teoretického odhadu.
Autoři studie data interpretují tak, že temná hmota vytváří tření zpomalující obíhající hvězdu a ta se v důsledku toho pak přibližně černé díře. Tento jev má odpovídat celkem rozšířenému modelu popisujícímu chování temné hmoty (dark matter dynamical friction model). Temná hmota v blízkosti černých děr je sice také pohlcována, ale část zde stále zbude a vytváří určitý vzorec hustoty (density spike).
„Jde o vůbec první studii, která využívá model dynamického tření ve snaze potvrdit a dokázat existenci temné hmoty obklopující černé díry,“ uvedl hlavní autor studie Chan Man-ho. Předchozí studie se podle něj při zkoumání přítomnosti temné hmoty spoléhaly především na gama záření a detekci gravitačních vln, a byly závislé proto na výskytu vzácných událostí, jako je například splynutí dvou černých děr. Naopak nový přístup nevyžaduje čekat, až dojde k podobným výjimečným událostem. Jen v Mléčné dráze známe nejméně 18 binárních systémů sestávajících z černé díry a další hvězdy, které astronomové mohou zkoumat podobnými metodami a s podobným cílem jako tato studie.

Man Ho Chan et al, Indirect Evidence for Dark Matter Density Spikes around Stellar-mass Black Holes, The Astrophysical Journal Letters (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/acaafa
Zdroj: The Education University of Hong Kong / Phys.org

Poznámky PH:
Nicméně většina temné hmoty by se podle většiny modelů zřejmě měla nacházet jinde než hvězdy, nad/pod galaktickými rovinami apod.?
Příslušný jev (orbital decay) končí obvykle srážkou, pohlcením jedné hvězdy druhou, mezitím může dojít k roztrhání hvězdy apod.
Proč by se temná hmota měla nacházet kolem černých děr, ale nikoliv u běžných hvězd (u Sluce ji nedetekujeme)?

Magická čísla: Syntetizovali 2 nové izotopy, osmium-160 a wolfram-156

V magických číslech pro počty protonů a neutronů v atomových jádrech začíná být poněkud zmatek. …

5 comments

  1. „Proč by se temná hmota měla nacházet kolem černých děr, ale nikoliv u běžných hvězd (u Sluce ji nedetekujeme)?“

    Nemůže to souviset s tím, že od černých děr se jí hůře utíká?

    Zatímco mělkou potenciální jámou kolem Slunce částice temné hmoty proletí, tak pokud se dostane k černé díře a nějakým mechanismem ztratí energii, tak už se z té potenciální jámy černé díry nedostane (i když do ní ještě nespadla).

  2. Možná nějaký efekt Hawkingova záření? Pokud by platilo m=E/c na druhou, tak bychom mohli měřit množství tepla z černé díry?

  3. temna hmota se mi prestala libit. zacala se mi vice libit modifikovana gravitace, treba verlindeho entropicka gravitace.

  4. Zdenek Mazanec

    Jako vazne zpomaluje TRENIM o temnou hmotu? To je ta hmota, ktera interaguje pouze gravitacne, jinak je jeste „propustnejsi“ nez neutrina?
    Aniz bych sktyval svoji everzi byt jen na myslenku existence temne hmoty (a energie), tak tohle mi prijde opravdu za vlasy pritazena myslenka, jak muze hvezda zpomalovat trenim o neco, co interaguje pouze gravitacne?

  5. V článku se nepíše o tření, ale o dynamickém tření, což je něco jiného. Je-li kolem černé díry velká hustota temné hmoty, pak tato působí gravitačně na hvězdu a hvězdy naopak působí gravitačně na tu temnou hmotu, a v tomto vzájemném působení hvězda ztrácí energii. Předpokladem k tomu ale je, pokud se nemýlím, nehomogenní rozmístění té temné hmoty, což právě daný článek ukazuje.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close