Az Oklahoma Egyetem kutatócsoportja felfedezte a „bolygó tömegtesteket” a Tejút területén kívül. Egy gravitációs lencsés galaxisban és egy gravitációs lencsés galaxis klaszterben fedezték fel őket, kvazáris mikrolencséknek nevezett technikával. A kutatók szerint a bolygó tömegobjektumai vagy bolygók, vagy elsődleges fekete lyukak.
Ezek a felismerések az ilyen típusú második és harmadik. Az első 2018-ban történt, ugyanazon kutatók részvételével. Jelenleg nincs mód az ilyen objektumok közvetlen észlelésére, és nem lehet megkülönböztetni a bolygót és a kis fekete lyukakat.
"A bolygó-tömegű tárgyak - akár szabadon lebegő bolygók, akár elsődleges fekete lyukak - felderítése rendkívül értékes a csillagok / bolygók kialakulásának vagy a korai világegyetem modellezésének modellezéséhez” - mondta Dai vezető sajtóközleményben. "Még anélkül, hogy a két populációt lebontanánk, az ősi fekete lyuk populációjára vonatkozó korlátunk már néhány nagyságrenddel meghaladja a tömegtartomány korábbi korlátjait."
Az ezeket a megállapításokat felvázoló új cikk „Bolygó tömegű objektumok megerősítése az extragalaktikus rendszerekben” címet viseli. A szerzők Saloni Bhatiani, Xinyu Dai és Eduardo Guerras. A cikket az Astrophysical Journal publikálja.
Sokat tanultunk a bolygók változatosságáról és relatív bőségéről a Tejút-galaxisunkban az elmúlt néhány évben. De mi lenne más galaxisokkal? Nehéz ezeket a részletességi szinteket vizsgálni, ami azt jelenti, hogy nagyon kevés bizonyítékunk volt a galaktikus kívüli bolygókról, csak feltételezések. De egy kvazáris mikrolencsén alapuló új technika több bizonyítékot szolgáltat nekünk.
A technika a távoli fényes aktív galaktikus nukleusok (AGN) vagy kvazárok fényére támaszkodik. E fény felhasználásával a kutatók képesek voltak megvizsgálni a spektrumot a bolygótestek fényjelzésein. Ez lehetővé tette számukra, hogy „korlátozzák ezen bolygó-tömegű tárgyak hányadát a galaktikus halogonhoz viszonyítva”. Az objektumok a gazda galaxisok teljes tömegének körülbelül 0,01% -át teszik ki. Tömegük a Jupitertől a hold tömegig terjed, és ezen a tömegtartományon a legszigorúbb korlátozásokat nyújtják.
A két rendszer Q J0158-4325 és SDSS J1004 + 4112.
Ezek a tárgyak gravitációs szempontból nem kötődtek, és a kutatók szerint ezek a következők egyike: szélhámos, szabadon lebegő bolygók, amelyeket csillagok és bolygók képződésekor dobtak ki vagy szétszórtak; vagy ősi fekete lyukak. Ahogyan a kutatók azt állítják papírjukban: "Elemzésünk azt sugallja, hogy a kötetlen bolygó-tömeg objektumok univerzálisak a galaxisokban, és feltételezzük, hogy az objektumok szabadon lebegő bolygók vagy elsődleges fekete lyukak."
Konzisztens módon ki tudjuk vonni a jeleket a távoli galaxisokban lévő bolygó tömegű tárgyairól. Ez új ablakot nyit az asztrofizikában. ”
Saloni Bhatiani, kutató és Ph.D. hallgató az OU-ban.
Ez a tanulmány azt mutatja, hogy a bolygótömegű objektumok valószínűleg univerzálisak a galaxisokban. Ez egyúttal a galaxis klaszter belsejében lévő régiók tömegkorlátozásait is elősegíti. Az ősi fekete lyukak esetében ezek a határok több nagyságrenddel vannak a korábbi határok alatt. Mint azt állítják papírjukban: "A csillagászati csillagászati sötét anyag bolygóját masszív kompakt halogén objektumoknak (MACHO.) Is nevezik. Korábban azt a tejút teljes tömegének kevesebb, mint 10% -ára kényszerítették." De ez a munka a gazdagépek galaxiseinek teljes tömegének körülbelül 0,01% -ára csökkenti.
"Nagyon izgatottak vagyunk a két új rendszerben végzett észlelések miatt" - mondta Ph.D. Saloni Bhatiani hallgató, aki az egyik kutató volt. Konzisztens módon ki tudjuk vonni a jeleket a távoli galaxisokban lévő bolygó tömegű tárgyairól. Ez új ablakot nyit az asztrofizikában. ”
Mint a cikk azt mondja: „Az FFP-k (szabadon lebegő bolygók) sűrűsége nem csak a részletes kidobási folyamatoktól, hanem a bolygóképződés modelleitől is függ. Az elsődleges fekete lyukak feltehetően az inflációs időszakban alakulnak ki a kvantumingadozásokból. Ezért ezek a bolygó-tömegű tárgyak szolgálhatnak a csillag / bolygó képződésének és a szétszóródásnak a szondaként, vagy pedig az alapvető fizika szempontjából az inflációs korszak nagyon korai világegyetemében. ”
Tehát ez a munka feltűnő, mert megerősíti a bolygó-tömegű objektumok létezését, amikor az Univerzum fele volt a korának, amely jelenleg van.
A munkát támogató adatok a NASA Chandra Röntgenmegfigyelő Intézetéből származnak. Ezen bolygó-tömegű objektumok megfigyelési bizonyítékait a mikrolengető jelekből származtattuk, amelyek eltolódásként jelennek meg a kvazár röntgenkibocsátási vonalában. Ezeket a megfigyelési méréseket összevetettük a mikroellenőrző szimulációkkal, amelyeket az OU Oktatási és Kutatási Szuperszámítógépes Központjában számítottak ki.
Az ősi fekete lyukak alakultak ki a korai világegyetemben. Nagyon hipotetikusak, és ha léteznek, akkor a Nagyrobbanás első másodpercében alakultak ki. Abban az időben az univerzum inkább csomós volt, mint homogén, és a csillagászok szerint néhány sűrű, forró régió fekete lyukakba zuhant.
A tudósok, köztük a későn lévő Stephen Hawking, egy ideje azt hitték, hogy a sötét anyag lehet ősi fekete lyukak. De úgy tűnik, hogy ezt az elméletet egy 2019-es dokumentumban feküdték le.
Több:
- Sajtóközlemény: Az OU kutatócsoport megerősíti a bolygó tömegű tárgyait az extragalaktikus rendszerekben
- Kutatási cikk: A bolygó tömegű objektumok megerősítése az extragalaktikus rendszerekben
- Space Magazine: Most már tudjuk, hogy a sötét anyag nem elsődleges fekete lyukak
