В нашей галактике есть "темный ударник", взрывающий дыры. Мы не можем видеть это. Это не может быть сделано из нормальной материи. Наши телескопы не обнаружили это напрямую. Но похоже, что он там.
«Это плотная пуля чего-то», - сказала Ана Бонака, исследователь из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, которая обнаружила доказательства воздействия.
Свидетельство Бонаки о темном ударнике, которое она представила 15 апреля на конференции Американского физического общества в Денвере, представляет собой серию дыр в самом длинном звездном потоке нашей галактики, GD-1. Звездные потоки - это линии звезд, движущихся вместе по галактикам, которые часто берут начало в меньших каплях звезд, которые столкнулись с рассматриваемой галактикой. Звезды в GD-1, остатки «шарового скопления», которое давно погрузилось в Млечный путь, растянуты по длинной линии по нашему небу.
В нормальных условиях поток должен быть более или менее одной линией, вытянутой гравитацией нашей галактики, сказала она в своем выступлении. Астрономы ожидают единую щель в потоке в той точке, где исходное шаровое скопление находилось до того, как его звезды сместились в двух направлениях. Но Бонака показал, что у GD-1 есть второй разрыв. И этот разрыв имеет рваный край - область Бонака, называемую «шпорой» GD-1 - как будто что-то огромное, что недавно ворвалось в поток, волоча за собой звезды с его огромной гравитацией. Кажется, GD-1 была поражена этой невидимой пулей.
«Мы не можем нанести на карту какой-либо светящийся объект, который мы наблюдали», - сказала Бонака в интервью Live Science. «Она намного массивнее звезды… Примерно в миллион раз больше массы Солнца. Так что звезд этой массы просто нет. Мы можем исключить это. И если бы это была черная дыра, она была бы сверхмассивной черной» дыра, которую мы находим в центре нашей галактики ".
Не исключено, что в нашей галактике есть вторая сверхмассивная черная дыра, сказала Бонака. Но мы ожидаем увидеть некоторые признаки этого, такие как вспышки или излучение от его аккреционного диска. И большинство крупных галактик, кажется, имеют только одну сверхмассивную черную дыру в центре.
Без гигантских ярких объектов, видимых вдали от GD-1, и без признаков скрытой, второй сверхмассивной черной дыры в нашей галактике, единственный очевидный вариант - большой скопление темной материи. Это не значит, что объект определенно на 100% полностью сделан из темной материи, сказала Бонака.
«Может быть, это светящийся объект, который куда-то ушел и где-то скрывается в галактике», - добавила она.
Но это кажется маловероятным, отчасти из-за масштаба объекта.
«Мы знаем, что это 10–20 парсек в поперечнике», - сказала она. «О размере шарового скопления».
Но трудно полностью исключить светящийся объект, отчасти потому, что исследователи не знают, как быстро он двигался во время удара. (Возможно, он двигался очень быстро, но не так тяжело, как ожидалось - настоящая темная пуля, - сказала Бонака. Или, возможно, он двигался медленнее, но был очень массивным - своего рода темный молот). вопрос, невозможно быть уверенным, где вещь закончилась бы.
Тем не менее, возможность найти настоящий объект темной материи дразнит.
Сейчас исследователи не знают, что такое темная материя. Кажется, наша вселенная действует как светящаяся материя, вещи, которые мы видим, - это лишь малая часть того, что там есть. Галактики связываются вместе, как будто внутри них есть что-то тяжелое, сгруппированное в их центрах и создающее огромную гравитацию. Поэтому большинство физиков считают, что есть что-то еще, что-то невидимое. Есть много разных мнений относительно того, из чего он сделан, но ни одно из попыток непосредственно обнаружить темную материю на Земле еще не сработало.
Этот плотный шарик невидимого чего-то, проникающего через наш Млечный Путь, предлагает физикам новое доказательство того, что темная материя может быть реальной. И это предполагает, что темная материя действительно «комковата», как предсказывают большинство теорий о ее поведении.
Если темная материя «комковатая», то она сконцентрирована в неправильных кусках, распределенных примерно по галактикам - во многом как светящаяся материя, которую мы видим, сконцентрированная в звездах и туманностях. Некоторые альтернативные теории, в том числе теории, которые предполагают, что темная материя вообще не существует, не будут включать никаких скоплений - и будут иметь эффекты темной материи, плавно распределенные по галактикам.
Пока что открытие Бонаки является уникальным, настолько новым, что оно еще не было опубликовано в рецензируемом журнале (хотя оно было с благодарностью встречено толпой физиков на престижной конференции).
Чтобы справиться с этим, она опиралась на данные миссии Gaia, программы Европейского космического агентства, чтобы отобразить миллиарды звезд в нашей галактике и их движения по небу. Он сформировал лучший из существующих каталогов звезд, которые, кажется, являются частью GD-1.
Бонака подкрепил эти данные наблюдениями с помощью многозеркального телескопа в Аризоне, которые показали, какие звезды движутся к Земле, а какие удаляются. Это помогло отличить звезды, которые действительно двигались с GD-1, и звезды, которые просто сидели рядом с ним на небе Земли. Это усилие создало самое точное изображение GD-1, которое показало второй разрыв, отрог и ранее невидимую область звездного потока.
В будущем, по словам Бонаки, она хочет сделать больше картографических проектов, чтобы показать другие области неба, где что-то невидимое, кажется, стучит вокруг звезд. По ее словам, цель состоит в том, чтобы в конечном итоге нанести на карту скопления темной материи по всему Млечному пути.
