2014年の夏、天文学者たちは、天の川の中心にある超大質量ブラックホールの近くで危険なほど揺れる、G2として知られる目がくらむようなガスの雲を予測しました。 火花は飛ばなかったし、狂乱索餌も飛ばなかった。 代わりに、G2は無傷でスピードを上げ、天文学者が臨死体験であると考えていたものを生き延びました。
だが ブラックホール 彼らは大きないじめっ子なので、アトラクションが侵入者の傍観者を無視したという事実は驚き以上のものでした。 それは不可能に思えた。 さて、天文学者たちは、私たちの銀河の中心にある超大質量ブラックホールはまったくブラックホールではなく、吹き飛ばされた球体であると言います 暗黒物質。 新しい研究は、この奇妙な仮説が「不可能な」対立と銀河中心のすべての観測を説明することができることを示唆しています-そしていくつか。
イカロスとブラックホール
天文学者たちは、いて座A *として知られる天の川銀河の中心に、超大質量ブラックホールがあると長い間信じてきました。 もちろん、ブラックホール自体は光を放っていなかったので、彼らはブラックホール自体を見ることができませんでした。 代わりに、彼らはS星として知られる星のグループの動きを観察することによって彼らの存在を推測しました。S字型の星は中央の隠された見えない物体の周りを回転し、何年にもわたって軌道をプロットすることによって、天文学者は 結論 この中心体の質量と体積。
この隠された中央の物体の最も可能性の高い候補は、もちろん、その質量が太陽の質量の400万倍を超えるブラックホールです。 しかし、私たちの銀河の中心をさまよっているのはS星だけではありません。 ガスの塊も潜んでおり、特にG2と呼ばれるものが特に興味深いものでした。 天文学者が数十年前に塊を発見した直後、彼らはG2の軌道がそれをブラックホールに危険なほど近づけることに気づきました-ブラックホールの強い引力がそのガス雲を引き裂くのに十分近いです。
しかし、2014年にG2がブラックホールに最も接近した後（巨人からわずか260 AUを超えたとき）、ガスは完全に無傷のままであるように見えました。
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それをもっと肥大化させる
G2の存続の最ももっともらしい説明は、それが単なる通常のガス雲以上のものであるということです。 その隠された超大国？ 星を1つか2つ雲の中に置くことができ、この星の重力は、ブラックホールの近くを通過するときに構造全体を無傷に保ちました。
しかし、別のもっと劇的な説明があります。おそらく、超大質量ブラックホールは実際にはブラックホールではありません。 おそらく、それは暗黒物質の不思議な塊です。
暗黒物質は、天文学者が宇宙の質量の80％以上を占める目に見えない物質に付ける名前です。 それは光と相互作用するようには見えません-それは光を輝かせたり、吸収したり、反射したり、屈折させたりしません-したがって、私たちには見えないままです。 しかし、彼女は彼女のカリスマ性を通して彼女の存在を知らせます。 すべての独立した複数の観測線により、宇宙の質量のほとんどがこの目に見えない暗黒物質であることが確認されました。
暗黒物質の同一性に関する1つの理論は、それが「darkinos」と呼ばれるこれまで知られていなかったエイリアン粒子でできていることを示唆しています。 理論によれば、Darkinoはフェルミ粒子として知られている粒子の一種です。 電子、陽子、クォーク ニュートリノ それらはフェルミ粒子でもあり、その中心的な特徴は同じ状態に参加できないことです。 言い換えれば、特定のサイズに収まるフェルミ粒子の数が多すぎるということです（これは、特定のサイズに好きなだけ押し込めるボソンとは異なります）。
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暗黒物質がダーキノで構成されており、ダーキノがフェルミ粒子である場合、これらの暗黒物質粒子は銀河の中心部にある程度集中するだけです。 これは、事象の地平線に鋭く定義されたエッジを持つ超大質量ブラックホールの代わりに、代わりにダーキノの巨大なボールが密集していることを意味します。 ダーキーノボールの端はとても神秘的です-地元のディスコの外で並んで待っているパーティー参加者のように、彼ら全員が途中でパーティーに参加できるわけではありません。
一貫性を持たせる
巨大なDarkino球が不明瞭になるため、銀河の中心にある重力はわずかに穏やかになり、G2のようなガス雲が軌道にとどまることができます。
しかし、私たちの銀河の中心には、G2よりも多くのものがあります-そして銀河中心の観測から-より多くのものがあります。 これらのS星もすべてあります。超大質量ブラックホールを他のものに置き換えることを望んでいる根の説は、それらの観測に一致する予測を行わなければなりません。
そして、これはまさに新しい研究が示していることです。 イタリアの国際相対天体物理学センターのEduarAntonio Becerra-Vergaraが率いる天体物理学者のチームは、超大質量ブラックホールがDarkinosの球に置き換わり、Darkino粒子が適切な質量と速度を持っていれば、すべてを繰り返すことを発見しました。 S星の観測された運動。場合によっては、観測された軌道と一致する点で、それらのモデルはバニラブラックホールの計算よりも優れている可能性があります。
しかし、この結果はあまり意味がありません。 ブラックホールモデルは非常に単純です。S星の振る舞いを予測するために、ブラックホールの質量と回転の2つの数値を入力するだけです。しかし、darkinoモデルには多くのパラメーターが含まれているため、より微調整が可能です。プロパティの可能な限り最良の組み合わせを見つけました。darkino。
メインテストには、今後のメモが付属します。 暗黒物質がdarkinosで構成されている場合、銀河の中心で何が起こっているかをうまく説明するモデルは、宇宙全体のさまざまな暗黒物質の観測すべてを複製する必要があります。 これには、銀河が既知の質量に対してあまりにも速く回転する理由の説明が含まれます。
新しい研究の詳細は、月刊誌「王立天文学会レターの通知」の5月号に記載されています。
もともとライブサイエンスで公開されました。
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