Naukowcy opracowali nową strategię poszukiwania pierwotnych czarnych dziur

Źródło: NASA, ESA, D. Coe, J. Anderson, R. van der Marel (STScI)

Interdyscyplinarny zespół fizyków i astronomów z Uniwersytetu w Amsterdamie opracował nową strategię poszukiwania „pierwotnych” czarnych dziur powstałych we wczesnym Wszechświecie. Tego typu czarne dziury są prawdopodobnie odpowiedzialne za fale grawitacyjne obserwowane za pomocą obserwatorium LIGO.

W artykule, który ukazał się w tym tygodniu w periodyku Physical Review Letters, badacze wykazali, że brak źródeł jasnych rentgenowsko i radiowo w centrum naszej galaktyki silnie przeczy możliwości, że owe obiekty odpowiadają za całą tajemniczą ciemną materię we wszechświecie.

Istnienie czarnych dziur dziesiątki razy masywniejszych od Słońca zostało ostatnio potwierdzone obserwacjami fal grawitacyjnych wyemitowanych w procesie mergeru pary masywnych czarnych dziur. Pochodzenie tych obiektów jak na razie nie jest jasne lecz jedna z ekscytujących możliwości mówi, że powstały one w bardzo wczesnym wszechświecie, wkrótce po Wielkim Wybuchu. Niektórzy naukowcy sugerują, że te pierwotne czarne dziury mogą w rzeczywistości być odpowiedzialne za coś co nazywamy ciemną materią – tajemniczą substancją, która zdaje się przenikać wszystkie struktury astrofizyczne i kosmologiczne, i która zasadniczo różni się od materii zbudowanej ze znanych nam atomów.

Interdyscyplinarny zespół fizyków i astronomów z UvA zaproponował poszukiwanie tych pierwotnych czarnych dziur w naszej galaktyce poprzez badanie źródeł promieniowania rentgenowskiego i radiowego, które owe obiekty emitowałyby przemierzając galaktykę i akreując ośrodek międzygwiezdny. Badacze wykazali, że możliwość, iż te obiekty odpowiadają za całą materię we Wszechświecie zdecydowanie nie znajduje poparcia zważając na brak jasnych źródeł promieniowania w centrum galaktyki.

Wyniki naszych badań opierają się na realistycznych modelach akrecji gazu na czarne dziury oraz emitowanego przez nich promieniowania –mówi Riley Connors, doktorant w UvA i ekspert w zakresie astrofizyki czarnych dziur. Co szczególnie ciekawe –  dodaje Daniele Gaggero, pierwszy autor publikacji –  to fakt, że dzięki bardziej czułym teleskopom rentgenowskim i radiowym w przyszłości, zaproponowana przez nas strategia poszukiwań może umożliwić odkrycie populacji pierwotnych czarnych dziur w naszej galaktyce, nawet jeżeli ich wkład w ciemną materię jest niewielki.

Najnowsze odkrycia mogą rzucić nowe światło na powstawanie pierwotnych czarnych dziur jak również standardowych czarnych dziur powstałych w procesie kolapsu masywnej gwiazdy.

Źródło: UvA