Βρέθηκε εκπληκτικός σύνδεσμος μεταξύ της σκοτεινής ύλης και των μαύρων τρυπών

Η σκοτεινή ύλη και οι μαύρες τρύπες είναι μερικά από τα πιο μυστηριώδη πράγματα στο Σύμπαν, επομένως μια σύνδεση μεταξύ των δύο είναι απολύτως συναρπαστική. Σε μια νέα μελέτη, οι αστρονόμοι αναφέρουν μια περίεργη σχέση μεταξύ της ποσότητας της σκοτεινής ύλης σε έναν γαλαξία και του μεγέθους της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας του. Αυτό είναι ένα εκπληκτικό νέο γεγονός για τη μαύρη τρύπα!

Οι περισσότεροι γαλαξίες έχουν μια μαύρη τρύπα στο κέντρο τους – εκατομμύρια ή και δισεκατομμύρια φορές βαρύτερη από τον Ήλιο μας. Η προέλευση των υπερμεγέθων μαύρων τρυπών παραμένει ένα ανοιχτό ερώτημα, με αρκετές ανταγωνιστικές υποθέσεις να διατυπώνονται. Όσο μεγαλύτερος είναι ο γαλαξίας, τόσο μεγαλύτερη και βαρύτερη είναι η μαύρη τρύπα… αλλά γιατί συμβαίνει αυτό; Γιατί συνδέονται τα δύο; Μια νέα μελέτη συλλογών αστεριών σε σχήμα ποδοσφαίρου που ονομάζονται ελλειπτικοί γαλαξίες υποδηλώνει ότι το κλειδί εδώ μπορεί να είναι η σκοτεινή ύλη – το μυστηριώδες «πράγμα» που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της μάζας στο Σύμπαν. Λοιπόν, ένα καταπληκτικό νέο

Η σκοτεινή ύλη είναι πραγματικά περίεργη – δεν ξέρουμε τι είναι και δεν μπορούμε να τη δούμε. Η ύπαρξη και οι ιδιότητες της σκοτεινής ύλης συνάγονται από τις βαρυτικές της επιδράσεις στην ορατή ύλη, την ακτινοβολία και τη μεγάλης κλίμακας δομή του Σύμπαντος. Με άλλα λόγια, δεν μπορούμε να το δούμε, αλλά μπορούμε να δούμε τα αποτελέσματά του… και λίγο πολύ δεν έχουμε ιδέα τι είναι. Είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της αστροφυσικής, ειδικά αν σκεφτεί κανείς ότι η σκοτεινή ύλη υπερτερεί της κανονικής ύλης 6 φορές.

Για να διερευνήσουν την εκπληκτική σχέση μεταξύ της σκοτεινής ύλης και των μαύρων οπών, ο Bogdan και η ομάδα του μελέτησαν περισσότερους από 3.000 ελλειπτικούς γαλαξίες. Χρησιμοποίησαν τις κινήσεις των αστεριών ως ιχνηθέτη για να ζυγίσουν τις κεντρικές μαύρες τρύπες των γαλαξιών και πραγματοποίησαν μετρήσεις ακτίνων Χ για να ζυγίσουν το φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης. Όσο περισσότερη σκοτεινή ύλη έχει ένας γαλαξίας, τόσο περισσότερο ζεστό αέριο μπορεί να κρατήσει πάνω του και τόσο μεγαλύτερο φωτοστέφανο έχει. Διαπίστωσαν ότι όσο περισσότερη σκοτεινή ύλη έχει ένας γαλαξίας, τόσο μεγαλύτερη τείνει να είναι η μαύρη τρύπα του – ακόμη περισσότερο από τη λογική σύνδεση μεταξύ μιας μαύρης τρύπας και των αστεριών του γαλαξία.

Δεν είναι σαφές ακριβώς γιατί συμβαίνει αυτό, αλλά η πιθανή εξήγηση συνδέεται με τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσεται ένας γαλαξίας. Υπάρχουν διάφοροι τύποι γαλαξιών, οι πιο συνηθισμένοι είναι οι ελλειπτικοί γαλαξίες (ομαλές, χωρίς χαρακτηριστικά κατανομή φωτός και εμφανίζονται ως ελλείψεις στις εικόνες), οι σπειροειδείς γαλαξίες (αποτελούνται από έναν πεπλατυσμένο δίσκο, με αστέρια που σχηματίζουν μια σπειροειδή δομή) και οι φακοειδείς γαλαξίες (αποτελούνται από ένα φωτεινό κεντρικό εξόγκωμα που περιβάλλεται από μια εκτεταμένη δομή που μοιάζει με δίσκο, αλλά, σε αντίθεση με τους σπειροειδείς γαλαξίες, οι δίσκοι των φακοειδών γαλαξιών δεν έχουν ορατή σπειροειδή δομή).

Οι ελλειπτικοί γαλαξίες σχηματίζονται όταν δύο μικρότεροι γαλαξίες συγχωνεύονται, με τα αστέρια, τους πλανήτες και τις μαύρες τρύπες τους να αναμιγνύονται μεταξύ τους. Επειδή η σκοτεινή ύλη είναι βαρύτερη από οτιδήποτε άλλο, διαμορφώνει τον σχηματισμό και την ανάπτυξη του νέου γαλαξία, ακόμη και από τις παρυφές μέχρι την κεντρική μαύρη τρύπα.

Αυτή η μελέτη, η οποία διεξήχθη στο φλιτζάνι τσαγιού Glaaxy, μπορεί επίσης να παρέχει πληροφορίες σχετικά με το σχηματισμό και την ανάπτυξη μαύρων τρυπών στους γαλαξίες – κάτι για το οποίο έχουμε πολύ λίγες πληροφορίες.

Το γεγονός ότι ο γαλαξίας μας έχει επίσης μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του δίνει περαιτέρω στους αστρονόμους υλικό μελέτης. Στην πραγματικότητα, μπορεί να υπάρχουν σημαντικές ομοιότητες μεταξύ του Milky Way και του Galaxy Galaxy (εκτός από τα ονόματα των ροφημάτων τους).

Η εργασία που περιγράφει αυτήν την εργασία έγινε αποδεκτή για δημοσίευση στο Astrophysical Journal .