Ses hızından 7.000 kat daha hızlı hareket eden ilkel kara delik “mermileri” güneş sistemimize nüfuz edebilir ve belki de Mars’ın hareketinde hafif bir yalpalamaya neden olabilir. Sonuçta bu dalgalanmanın ölçülmesi bilimdeki en acil gizemlerden birinin çözülmesine yardımcı olabilir: karanlık maddenin gerçek doğası.
Bilim insanları ilkel kara deliklerin zamanın başlangıcında ortaya çıktığına inanıyor. Bu nesneler, Samanyolu’nun kalbinde yer alan Yay A* (Sgr A*) gibi “astrofiziksel kara delikler” olarak adlandırılanlardan çok farklıdır. Örneğin Yay A*’nın kütlesi yaklaşık 4,3 iken milyon Muhtemelen ilkel kara delikler bir asteroit veya küçük bir ay kadar büyüktü ve atomlardan çok daha küçüktü ve kütlesi Güneş’in yaklaşık 200 katıydı.
Bazı bilim insanları, evrendeki en gizemli “madde” olan karanlık maddeden de bu küçük kara delik kümelerinin sorumlu olabileceğini öne sürüyor. Ancak diğerleri, ilkel kara deliklerin, “Hawking radyasyonu” olarak adlandırılan yayılım yoluyla uzun zaman önce buharlaşmış olabileceğini, yani modern evrende karanlık maddeden şüphelenilemeyeceklerini iddia ediyor. Şimdi, bir fizikçi ekibi tartışmayı çözüme kavuşturmanın bir yolunu öneriyor: Mars’ın ayrıntılı gözlemleri yoluyla.
Bilim insanları, eğer ilkel kara delikler karanlık maddeyi oluşturuyorsa, bunların en az her on yılda bir hızla güneş sisteminden geçmesi gerektiğini öne sürüyorlar. Bu uçuş, Kızıl Gezegenin yörüngesine ilişkin dikkatli belgelememiz sayesinde, Mars’ın yörüngesinde mevcut teknoloji kullanılarak tespit edilebilecek bir “sallantıya” neden olabilir.
İlgili: Karanlık Enerji Kamerası tarafından çekilen yeni bir galaktik görüntü, karanlık maddenin merkezini araştırıyor
“Telemetrideki onlarca yıllık hassasiyet nedeniyle, bilim insanları Dünya ile Mars arasındaki mesafeyi yaklaşık 10 santimetrelik bir doğrulukla biliyor.” [3.9 inches]”MIT’de bilim tarihi profesörü olan ekip üyesi David Kaiser, Bir açıklamada şunları söyledi“Küçük bir etki aramaya çalışmak için uzayın bu son derece aletli bölgesinden yararlanıyoruz.
“Bunu görürsek, tüm karanlık maddenin Büyük Patlama’dan bir saniyeden kısa bir süre sonra ortaya çıkan ve 14 milyar yıldır evrenin etrafında akmakta olan kara deliklerden oluştuğu şeklindeki bu ilginç fikrin peşinden gitmeye devam etmek gerçek bir neden olacaktır. ”
Büyük sorun, küçük çözüm
Karanlık maddenin fizikçiler için neden bu kadar büyük bir sorun olduğunu anlamak için, onun “sıradan” parçacıklardan beşe bir kat daha ağır olduğu gerçeğini düşünün. Bu, Space.com’da okuduğunuz veya arka teleskopunuzla gözlemlediğiniz her yıldız, gezegen, ay, asteroit, gaz bulutu, roket, uydu veya uzay aracının evrenin toplam kütlesinin %20’sinden azını oluşturduğu anlamına gelir.
Bilim insanları karanlık maddenin atomlardan oluşamayacağını, onların da proton, nötron ve elektronlardan oluştuğunu biliyor. Bunun nedeni, bu parçacıkların ışıkla, daha doğrusu elektromanyetik radyasyonla etkileşime girmesidir. Karanlık madde ışıkla etkileşime girmiyor; varsa bile bu etkileşim tespit edilemeyecek kadar zayıf gerçekleşiyor. Bu, karanlık maddeyi bizim için neredeyse görünmez kılar. Bunun yerine, bilim insanları karanlık maddenin varlığını yalnızca yerçekimiyle etkileşiminden ve bu etkileşimin ışığı ve sıradan maddeyi (Mars’ı oluşturan 642 milyon trilyon metrik ton madde gibi) nasıl etkilediğinden çıkarabilirler!
Şimdiye kadar karanlık madde adaylarının araştırılması henüz keşfedilmemiş parçacıklara odaklanıyordu. Ancak bu araştırma daha karmaşık hale geldikçe (ama yine de eli boş kaldıkça), bilim insanları ilk olarak 1970’lerde önerilen bir fikre giderek daha fazla yöneliyorlar: Karanlık madde hiç bir parçacık olmayabilir, bunun yerine Büyük Evren’den kalan küçük kara delikler olabilir. Bang.
Bu ilksel kara delikler, yıldız kütleli kara deliklerin yaptığı gibi büyük kütleli yıldızların çöküşünden oluşmaz veya süper kütleli kara deliklerin yaptığı gibi, giderek daha büyük kütleye sahip kara delik çiftlerinin birleşme zincirini oluşturmaz. Bunun yerine, eğer varsa, ilkel kara delikler erken evrendeki yoğun gaz ceplerinden oluşmuş olmalı ve evrenin hızla genişlemesi onların uzaya dağılmasına neden olmuş olmalıdır.
Böyle bir ilkel kara deliğin kütleçekimsel etkisi hakkında düşünmek boş spekülasyonlarla başladı.
Stanford Üniversitesi’nde yüksek lisans öğrencisi olan ekip lideri Tung Tran, “Sanırım birisi bana ilkel bir kara deliğin insan vücudundan geçmesi durumunda ne olacağını sordu” dedi. Bir açıklamada şunları söyledi.
Bu sorudan hareketle Tran, asteroit kütlesindeki bir kara deliğin bir kişinin 3,2 fit (1 metre) yakınından geçmesi durumunda, iddia ettiği kuvvetin o kişiyi bir saniyede 20 fit (6 metre) iteceğini hesapladı. Peki bu neden şans eseri gerçekleşmiyor? Tran ayrıca, ilkel bir kara deliğin Dünya üzerindeki bir insanın yakınından geçme ihtimalinin son derece zayıf olduğunu da buldu.
Bu Tran’ın ilgisini çekti ve böyle bir reaksiyonun meydana gelme olasılığını artırmak için, bir insandan daha büyük boyut ve genişliğe sahip bir nesneye ihtiyaç duyulduğu sonucuna vardı. Ancak nesne ne kadar büyük olursa etki o kadar küçük olur.
İlkel bir kara delik Mars ile buluşuyor
Tran ilk olarak Dünya/Ay sistemine yöneldi.
Tran, “Bir kara delik Dünya’nın yakınından geçip Ay’ın biraz sallanmasına neden olursa ne olacağını tahmin ettik” dedi. “Elde ettiğimiz rakamlar çok net değildi. Güneş sisteminde titreşimi azaltacak bir tür sürtünme görevi görebilecek başka birçok dinamik var.”
Bu gelişen tabloyu netleştirmeye yardımcı olmak için araştırmacılar, kozmik ölümümüzde gezegenler ve en büyük aylar arasındaki çekimsel etkileşimleri hesaba katan basit bir güneş sistemi simülasyonu oluşturdular.
Ekip üyesi ve MIT Pappalardo üyesi Benjamin Lehman, “Güneş sisteminin modern simülasyonları, her biri küçük bir artık etkiye sahip olan bir milyondan fazla nesne içeriyor” diyor. Bir açıklamada şunları söyledi“Fakat doğru bir simülasyonda yirmi nesneyi modellerken bile, daha derinlemesine inceleyebileceğimiz gerçek bir etki görebiliriz.”
Ekip daha sonra, güneşin etrafındaki uzay bölgesinde var olduğu tahmin edilen karanlık madde miktarı göz önüne alındığında, ilkel bir kara deliğin teorik olarak güneş sisteminden kaç kez geçebileceğini tahmin etti.
UC Santa Cruz’da ekip üyesi ve doktora sonrası araştırmacı olan Sarah Geller, “İlkel kara delikler güneş sisteminde yaşamıyor. Daha ziyade evrende dolaşıyorlar, istediklerini yapıyorlar” dedi. “Her 10 yılda bir belirli bir açıyla” iç güneş sisteminden geçiyor olmalarıdır.
Ekip, ilkel kara deliklerin geçiş hızını hesaplayarak ve karanlık madde adaylarının asteroit ölçeğindeki kütlesini göz önünde bulundurarak, bu küçük kara deliklerin güneş sistemi boyunca saatte 5,4 milyon mil gibi şaşırtıcı bir hızla, yani yaklaşık 7.000 kat hızla geçeceği sonucuna vardı. ses hızından daha hızlıdır.
Ekip, bu rakip kara delikler ile Güneş Sistemi nesneleri arasındaki “yakın karşılaşmalara” odaklanarak, Mars’ın aslında Dünya veya Ay’dan daha iyi bir hedefi temsil ettiğini keşfetti; en azından ekibin ilgilendiği etkileşimlerin daha iyi bir resmini çizen bir hedef. .
Ekip, ilkel bir kara deliğin Mars’ın birkaç yüz milyon kilometre yakınından geçmesi halinde, bunun kızıl gezegenin yörüngesini çarpıtacağını buldu. Bunun ne kadar küçük olduğunu göstermek için Mars’ın Dünya’dan 140 milyon milden daha uzakta olması, önerilen etkiden yaklaşık 225 trilyon kat daha fazla bir mesafedir.
Ancak ekip, şu anda Mars’ı gözlemleyen cihazların bu kadar küçük bir anormalliği zaten tespit edebileceğine inanıyor.
Bununla birlikte, bu anormallik önümüzdeki birkaç on yıl içinde gözlemlense bile, bilim adamlarının bunun gerçekten de aynı kütleye sahip bir asteroitten değil, ilkel bir kara delikten kaynaklandığını doğrulamaları gerekecek.
Kaiser, “Bu ilkel kara deliklerle karşılaştırıldığında, sıkıcı uzay kayalarının tipik hızları ve dağılımları gibi beklenen arka planlar hakkında mümkün olduğunca fazla açıklığa ihtiyacımız var” dedi. “Neyse ki, gökbilimciler onlarca yıldır sıradan uzay kayalarını takip ediyor. Kaiser, “Böylece onların yörüngelerinin tipik özelliklerini hesaplayabilir ve bunları, ilkel kara deliklerin takip etmesi gereken çok farklı yörünge türleri ve hızlarla karşılaştırmaya başlayabiliriz” dedi.
Çalışmada yer almayan Illinois Devlet Üniversitesi fizik profesörü Matt Kaplan, “Bu, bize en yakın kara deliğin sandığımızdan daha yakın olup olmadığını söyleyebilecek çok zarif bir test” dedi. ifade. “Aramanın yüksek ve net bir sinyal bulup bulmaması, başıboş kara deliğin güneş sistemi boyunca izlediği yola bağlı.”
“Artık bu fikri simülasyon kullanarak doğruladıklarına göre, işin zor kısmını yapmaları gerekiyor; gerçek verileri doğrulamaları.”
Ekibin araştırması 17 Eylül Salı günü dergide yayınlandı. Fiziksel inceleme d.
“Pop kültürkolik. Web nerd. Sadık sosyal medya uygulayıcısı. Seyahat fanatiği. Yaratıcı. Yemek gurusu.”
More Stories
Antarktika’nın ‘Diriliş Buzulu’ çökmek üzere: çalışma uyardı Büyük Britanya büyüklüğündeki devasa buz tabakası, küresel deniz seviyelerinin 2 metre yükselmesine neden olabilir
Arkeologlar nihayet Amerika Birleşik Devletleri’ndeki bir İngiliz şövalyesine ait en eski mezar taşının ardındaki gizemi çözdüler
Süper hasatlı ay ve ay tutulması görüntüleri, Eylül 2024