Малите исконски црни дупки кои тешко се детектираат можеби се едни од мистериозните извори на маса што придонесува кон темната материја. Нивниот животен век на отворен простор е прилично краток, но во последниве години, астрофизичарите се запрашаа: што ако овие црни дупки се наоѓаат во јадрото на неутронските sвезди?
Постепено, ваквите црни дупки би ја уништиле неутронската ѕвезда, проголтувајќи ја одвнатре. Овие хипотетички системи допрва треба да бидат проверени, но новиот труд које во последните фази пред печатење, објавен на arXiv и кој допрва ќе се рецензира, пресмета колку време би било потребно за ова проголтување.
Victor de Schwanberg/Science Photo Library/Getty Images
Ова, пак, може да се искористи со цел да се анализира моменталната популација на неутронски ѕвезди, за да се ограничи природата на црните дупки што се сметаат за кандидати за темна материја – без разлика дали тие се исконски,или датираат уште од Биг Бенг или пак тие се црни дупки што се формирале во внатрешноста на неутронските ѕвезди .
Иако не знаеме што е темна материја, таа е прилично фундаментална за нашето разбирање за Универзумот: едноставно нема доволно материја што можеме директно да ја детектираме – нормална материја – за да ја објасни целата гравитација. Всушност, има толку многу гравитација што научниците пресметале дека приближно 75 до 80 проценти од целата материја е темна.
Постојат голем број на честички – кандидати кои можат да бидат темна материја. Исконските црни дупки што се формирале веднаш по Големата експлозија најверојатно не се обајснувањето, бидејќи доколку беа над одредена маса, ќе ги забележевме досега; но, под таа маса, тие ќе испареа преку емисијата Хокинговото зрачење многу порано.
Црните дупки, сепак, се привлечени кандидати за темна материја: тие, исто така, се откриваат многу тешко , дали едноставно лебдат низ вселената не правејќи ништо. Значи, астрономите продолжуваат да ги бараат.
Една идеја што неодамна е истражена е „ендопаразитната црна дупка“. Постојат две сценарија за ова. Едно од нив е дека исконските црни дупки биле заробени од неутронските sвезди и потонеле се до јадрото. Другото е дека честичките од темната материја се заробени во внатрешноста на неутронска ѕвезда; ако условите се поволни, тогаш тие можат да се зберат на едно место и да создадат црна дупка.
Овие црни дупки се мали, но не би останале така. Од нивната пријатна позиција, сместена во внатрешноста на неутронската ѕвезда, тие би го паразитирале нивниот домаќин.
Тимот на физичари од колеџот Баудоин и Универзитетот во Илиноис во Урбана-Шампањ ја пресмета стапката на наталожување – т.е. стапката со која црната дупка ќе ја проголта неутронската ѕвезда – за низа масени соодноси на црни дупки, од три до девет магнитуди помалку масивни од неутронската-ѕвезда домаќин.
Неутронските ѕвезди имаат теоретска горна граница за маса од 2,3 пати поголема од масата на Сонцето, така што масите на црните дупки ќе се наоѓаат во опсегот на џуџести планети.
За неротирачка неутронска ѕвезда која е и домаќин на црна дупка што не се врти, наталожувањето би било сферично. Според пресметаните стапки на таложење на тимот, црните дупки дури и со маса од 10-21 пати помала од онаа на Сонцето, целосно би ја проголтале неутронска ѕвезда во текот на животот на универзумот.
Ова сугерира дека исконските црни дупки, од почетокот на универзумот па до сега, целосно би ги консумирале нивните домаќини неутронските ѕвезди.Овие временски рамки се во директен судир со возраста на старите популации на неутронските ѕвезди, велат истражувачите.
„Како важна апликација, нашите резултати ги поткрепуваат аргументите кои го користат сегашното постоење на популации на неутронски ѕвезди за да го ограничат или придонесот на исконските црни дупки кон масата на темната материја во Универзумот, или придонесот на честичките од темната материја што можат да формираат црни дупки во центарот на неутронските ѕвезди откако ќе бидат заробени “, напишаа тие во својот труд.
Значи, резултатот е уште еден удар за исконските црни дупки; но не ги отфрла ендопаразитските црни дупки во целост. Ако има Грутки на честички од темна материја што лебдат низ вселената и завршуваат во неутронски ѕвезди, тие би можеле да се зберат во црни дупки и да ги претворат неутронските ѕвезди во црни дупки дури и додека ја читате оваа реченица.
И тоа е страшно неверојатно.
Трудот на тимот е објавен на arXiv.
Превод: Христијан Петрески
Извор: sciencealert.com
