kozmos.hr
Astronomija

Kako tamna tvar utječe na spajanje crnih rupa

Mlaz crne rupe iz središta galaksije. Izvor: Depositphotos.com.
objavljeno

Iako priroda tamne tvari (materije) i dalje izmiče astronomima, stekli smo neko razumijevanje njezinih općenitih fizikalnih svojstava. Znamo kako se grupira oko galaksija, kako čini veći dio materije u svemiru, pa čak i kako može interagirati sama sa sobom. Sada nedavna studija, objavljena na otvorenom serveru arXiv, istražuje koliko brzo tamna tvar može putovati. Studija se fokusira na efekt poznat kao dinamičko trenje. Naziv je pomalo pogrešan jer to nije vrsta trenja koju vidite između dva objekta koja klize jedan o drugi. Bolji izraz za ovaj efekt možda bi bio gravitacijski otpor. Prvi put ga je proučavao Subrahmanyan Chandrasekhar 1943. godine, a uzrokovan je gravitacijskim interakcijama difuznog tijela.

Zamislite masivnu zvijezdu koja se kreće kroz skup crvenih patuljaka. Iako je malo vjerojatno da će doći do sudara između zvijezda, gravitacijske interakcije među njima utjecat će na kretanje zvijezda. Masivna zvijezda će usporiti dok napušta skupinu zahvaljujući gravitaciji crvenih patuljaka. S druge strane, crveni patuljci će malo ubrzati jer su blago privučeni prema masivnoj zvijezdi. Ako pratite promjenu brzine zvijezda u skupini, možete odrediti koliko je brzo skupina bila u pokretu prije “sudara”.

Materija i tamna tvar

Isti efekt može se dogoditi između materije i tamne tvari. Prisutnost tamne tvari utječe na kretanje zvijezda u galaksiji, a zahvaljujući dinamičkom trenju, to iskrivljuje oblik galaksije. Mapiranjem kako je galaksija iskrivljena, tim može izračunati kretanje tamne tvari u blizini galaksije. Tako se tim fokusirao na pronalaženje iskrivljenih galaksija koje nisu dio gustog galaktičkog skupa. Budući da su galaksije prilično izolirane, iskrivljenje mora nastati zbog tamne tvari, ili barem tako misle znanstvenici.

Autori su zatim usporedili oblik ovih iskrivljenih galaksija sa simulacijama kako bi mapirali kretanje tamne tvari. Jedna od njihovih zabrinutosti bila je da bi nesigurnost u podacima mogla biti prevelika da bi se napravila bilo kakva značajna ograničenja na tamnu tvar. Tim je pokazao da za dostupne uzorke, raspršenost podataka iznosi samo oko 10%. To znači da je dovoljno precizno da se primijeni na obližnje galaksije. Na primjer, detaljna promatranja Gaia-e Velikog Magellanovog oblaka trebala bi astronomima omogućiti da shvate brzine tamne materije tamo.

Ovaj pristup daje astronomima još jedan alat za proučavanje tamne tvari. Kako buduća promatranja omogućuju da preciznije odredimo svojstva tamne tvari, možda ćemo moći utvrditi što je tamna tvar zapravo.

Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.

Pratite Kozmos na Google Vijestima.

CroCube