Կներեք, Ստեֆան, մութ նյութը փոքրիկ սև անցքեր չէ

Հայտնի ֆիզիկոս Ստեֆան Հոքինգը 1974-ին կանխատեսեց, որ մութ նյութը `խորհրդավոր« մի բան », որը կազմում է Տիեզերքի ամեն ինչի 85 տոկոսը, պարզվում է, որ դրանք մանր սև անցքեր են, որոնք ձևավորվել են նյութի ամենավաղ ժամանակաշրջանում: Հավայան կղզիների Սուբարու աստղադիտակի կողմից աստղագետների կողմից իրականացված նոր ուսումնասիրությունը, որը եկավ սև խոռոչի շրջանի շրջանի առաջին անգամ մանրամասն լուսանկարների թողարկման նախօրեին, ցույց տվեց, որ նա, աննկարագրելիորեն սխալ է:

Հոքինգը ենթադրեց, որ սև անցքերը միլիմետրից պակաս (1 դյույմ 25 դյույմ) տրամագծով կկազմեն գալակտիկաների խմբերը միացնող ծանրությունը, ինչպես նաև կփոխեն գալակտիկաների, այդ թվում `Կաթնային ճանապարհի պտտվող արագությունները:

Andromeda Galaxy- ն, ինչպես մեր Կաթնային ճանապարհը, մուգ նյութ է, մենք պարզապես չգիտենք, թե դա ինչ է, բայց հիմա մենք ավելի լավ պատկերացում ունենք այն մասին, թե ինչն է ոչ: Պատկերային վարկ. Kavli IPMU

Կարելի է լինել բոլոր մութ նյութերը

Մութ նյութը նկարագրում է. Մի բան, որը հնարավոր չէ տեսնել, ճառագայթում չի տալիս, այնուամենայնիվ, ապահովում է բավականաչափ ծանրություն ՝ գալակտիկաները խմբում միասին պահելու և այս աստղային ընտանիքների ծայրամասերում օբյեկտների պտույտի տեմպերը վարելու համար: Գալակտիկաների միջև մուգ նյութի մասին վկայությունն առաջին անգամ նկատել է աստղագետ Ֆրից Զվիչին 1933-ին, իսկ 1970-ականներին Վերա Ռուբինը հայտնաբերեց գալակտիկաների մեջ մուգ նյութի առկայությունը: Այդ ժամանակից ի վեր աստղագետներն ու աստղաֆիզիկոսները տարակուսել են մութ նյութի բնույթը, և մենք ավելի քիչ բան գիտենք, թե որն է այն, քան այն, ինչ ոչ:

«Հնարավոր է, որ մութ նյութը կարող էր լինել շագանակագույն թզուկներ,« ձախողված »աստղեր, որոնք երբեք չէին բոցավառվում, քանի որ պակասում էին այն զանգվածին, որն անհրաժեշտ էր այրման սկսելու համար: Մութ նյութը կարող է լինել սպիտակ գաճաճներ, մահացած փոքր և միջին չափի աստղերի միջուկների մնացորդներ: Կամ մութ նյութը կարող է լինել նեյտրոնային աստղեր կամ սև անցքեր, որոնք պայթելուց հետո մեծ աստղերի մնացորդներ են », - բացատրում է NASA- ն մութ նյութի նկարագրության մեջ:

Բայց, հավանաբար ոչ…

Այնուամենայնիվ, խնդիրներ կան այս գաղափարներից յուրաքանչյուրի հետ: Հավանաբար, կան սպիտակ կամ շագանակագույն թզուկներ, որոնք հաշվում են տեսանելի օբյեկտների հսկայական ծանրության վրա: Նեյտրոնային աստղերը և սև անցքերը չափազանց հազվադեպ են լինում: Հնարավոր է, որ մութ նյութը կարող է լինել էկզոտիկ ենթատոմիական մասնիկներ, բայց այդ մասնիկների հայտնաբերման համար մանրակրկիտ փորձերը մինչ օրս վերածվել են դատարկ: Fermi տիեզերական աստղադիտակը պետք է կարողանա հայտնաբերել գամմա ճառագայթների արտանետումներ ՝ էկզոտիկ մուգ նյութերի մասնիկների բախման արդյունքում, բայց այդ որոնումը նույնպես վերադարձել է անպտուղ:

Եթե ​​այդ մանրանկարչությունը սև անցքեր գոյություն ունեն, ապա նրանցից ակնկալվում է, որ տարածվում են տարածքներ իրենց շուրջը ՝ հեռավոր աստղերից լույսը կորելով և պայծառացնելով, ինչպես այն ոսպնյակի, որը արևը շեղում է տաք մայթին: Սև անցքը շարժվելուն պես հեռավոր աստղը մթագնի: Հետազոտողները օգտագործեցին Subaru աստղադիտակը ՝ նայելու համար Andromeda Galaxy- ի աստղերից ստացվող լույսին ՝ որոնելով այս պայծառությունն ու մթնեցումը, բայց չեն տեսել կանխատեսված էֆեկտը, ցույց տալով, որ այդպիսի նախնադարյան սև անցքեր գոյություն չունեն Հոքինգի կանխատեսած քանակներով:

Դիագրամ, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես է Andromeda Galaxy- ում աստղերի գրավիտացիոն ոսպնյակը ակնկալվում է պարզել նախնադարյան սև խոռոչների առկայությունը: Պատկերային վարկ. Kavli IPMU

Այս գրավիտացիոն ոսպնյակի իրադարձություններից մեկը դիտելու համար պետք է մի աստղ և նախնադարյան սև խոռոչ հավասարեցնել Երկրի հետ `հազվագյուտ հավասարեցում, որը միայն ակնկալվում է տևել մի քանի րոպեից մինչև մի քանի ժամ տևող ժամանակահատվածներով: Սուբարու աստղադիտակի վրա գտնվող Hyper Suprime-Cam- ը, որը ունակ էր միանգամից պատկերել ամբողջ Andromeda Galaxy- ն, օգտագործվել է առավելագույնի հասցնելու այս իրադարձությունները տեսնելու շանսերը:

Hyper Suprime-Cam- ը (HSC) տեղադրված էր Սուբարուի աստղադիտակի հիմնական ուշադրության կենտրոնում: Պատկերային վարկ. Subaru աստղադիտարան

Փորձը

«Մի պարզ գիշերվա ընթացքում յոթ ժամ տևած« Անդոմեդա »գալակտիկայի 190 անընդմեջ պատկերներից թիմը մանրեցրեց տվյալները հնարավոր գրավիտացիոն ոսպնյակի իրադարձությունների համար: Եթե ​​մութ նյութը բաղկացած է տվյալ զանգվածի նախնական սև անցքերից, այս դեպքում զանգվածները ավելի թեթև են, քան լուսինը, հետազոտողները ակնկալում էին գտնել մոտ 1000 իրադարձություն: Բայց մանրակրկիտ վերլուծություններից հետո նրանք կարող էին հայտնաբերել միայն մեկ դեպք », - զեկուցեցին հետազոտողները Սուբարու աստղադիտակի մամուլի հաղորդագրության մեջ:

Այս արդյունքները ենթադրում են, որ նախնադարյան սև անցքերը կարող են միայն մուգ նյութի 0,1 տոկոսը բարձրացնել: Ինչ էլ որ մութ լինի, պատասխանը կարծես մանրանկարչություն սև խոռոչներ չթողնելով ՝ անթերի թողնելով ֆիզիկայի այս մեծ առեղծվածը: