Давно висловлено припущення, що навколо чорної діри можуть виникати сплески густини темної матерії. Однак досі не було виявлено жодних обнадійливих доказів, які б підтверджували це теоретичне припущення. У новій статті астрономи з Гонконгського педагогічного університету повідомляють про існування стрибків щільності темної матерії навколо двох сусідніх чорних дір зоряної маси: A0620-00 і XTE J1118+480.

«Ми обрали для дослідження дві сусідні чорні діри (A0620-00 і XTE J1118+480) у подвійних зоряних системах», — сказали астрономи Гонконгського педагогічного університету Ман Го Чан (Man Ho Chan) і Чак Ман Лі (Chak Man Lee).

«Спостережні дані про зорі-компаньйони цих чорних дір показують, що їхній період обертання зменшується приблизно на одну мілісекунду (1 мс) на рік. Це майже в 50 разів перевищує теоретичну оцінку, яка становить приблизно 0,02 мс на рік».

Щоб перевірити, чи існує темна матерія навколо чорних дір, науковці застосували «модель динамічного тертя темної матерії» до систем A0620-00 і XTE J1118+480. За допомогою комп’ютерного моделювання вони виявили, що швидке зменшення орбіт зір-компаньйонів точно відповідає даним спостережень.

Показово — це непрямий доказ того, що темна матерія навколо чорних дір може створювати значне динамічне тертя, уповільнюючи орбітальну швидкість зір-компаньйонів. Висновки, які підтвердили теоретичну гіпотезу, сформульовану в кінці 20-го століття, є проривом у дослідженні темної матерії.

Згідно з гіпотезою, темна матерія, що міститься досить близько до чорних дір, буде ними поглинута, а її залишки зазнають перерозподілу в навколишньому просторі. Внаслідок такого процесу виникне сплеск густини темної матерії навколо чорних дір.

«Висока щільність темної матерії створить динамічне тертя зорі-компаньйона, схоже на силу опору», — сказав доктор Чен. «Це перше в історії дослідження, яке застосувало «модель динамічного тертя» для перевірки та доведення існування темної матерії, що оточує чорні діри. Воно відкриває важливий новий напрям для майбутніх досліджень темної матерії».

Попередні дослідження з виявлення темної матерії здебільшого спиралися на виявлення гамма-променів і гравітаційних хвиль, тобто залежали від виникнення рідкісних подій, таких як злиття двох чорних дір. У цьому випадку астрономам часто доводиться довго бути в очікуванні такого явища. Новий спосіб вивчення темної матерії не має такого обмеження.

«Тільки в галактиці Молочний Шлях існує щонайменше 18 подвійних систем, схожих на ті, які ми досліджували. Вони можуть надати багато інформації, яка допоможе розгадати таємницю темної матерії», — зазначили науковці. Їхню статтю оприлюднив the Astrophysical Journal Letters.

За інф. з сайту www.sci.news