Pada musim panas 2014, para astronom memperkirakan awan gas yang memusingkan, yang dikenal sebagai G2, bergoyang berbahaya di dekat lubang hitam supermasif di pusat Bima Sakti. Bunga api tidak terbang, begitu pula dengan hiruk pikuk makan. Sebaliknya, G2 melaju tanpa cedera, dan selamat dari apa yang para astronom anggap sebagai pengalaman mendekati kematian.
Tapi lubang hitam Mereka adalah pengganggu besar, jadi fakta bahwa atraksi itu mengabaikan pengamat penyerbu lebih dari sekadar kejutan. Sepertinya tidak mungkin. Sekarang, para astronom mengatakan bahwa lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita sama sekali bukan lubang hitam, melainkan bola yang meledak dari Materi gelap. Penelitian baru menunjukkan bahwa hipotesis aneh ini mampu menjelaskan konfrontasi yang “tidak mungkin” serta semua pengamatan pusat galaksi – dan kemudian beberapa.
Terkait: 11 pertanyaan terbesar yang belum terjawab tentang materi gelap
Icarus dan Lubang Hitam
Para astronom telah lama percaya bahwa di jantung galaksi Bima Sakti, yang dikenal sebagai Sagitarius A *, terdapat lubang hitam supermasif. Tentu saja, mereka tidak dapat melihat lubang hitam itu sendiri, karena tidak mengeluarkan cahaya sendiri. Sebaliknya, mereka menyimpulkan keberadaan mereka dengan mengamati gerakan sekelompok bintang yang dikenal sebagai bintang S. Bintang berbentuk S berputar di sekitar objek pusat, tersembunyi dan tak terlihat, dan dengan menggambar orbitnya selama bertahun-tahun, para astronom dapat Menyimpulkan Massa dan volume benda pusat ini.
Kandidat yang paling mungkin untuk objek pusat tersembunyi ini, tentu saja, adalah lubang hitam, yang massanya lebih dari 4 juta kali massa Matahari. Tapi bintang S bukanlah satu-satunya hal yang berkeliaran di pusat galaksi kita. Gumpalan gas juga mengintai, dan salah satunya, yang disebut G2, memiliki minat khusus. Segera setelah para astronom menemukan gumpalan tersebut beberapa dekade yang lalu, mereka menyadari bahwa orbit G2 akan membuatnya sangat dekat dengan lubang hitam – cukup dekat sehingga tarikan gravitasi yang kuat dari lubang hitam itu mengoyak awan gas tersebut.
Tetapi setelah G2 mendekati lubang hitam pada tahun 2014 – ketika jaraknya hanya melebihi 260 AU dari raksasa – gas tersebut tampaknya tetap utuh sepenuhnya.
Terkait: 12 makhluk teraneh di alam semesta
Buat lebih kembung
Penjelasan paling masuk akal untuk kelangsungan hidup G2 adalah bahwa G2 lebih dari sekedar awan gas biasa. Kekuatan supernya yang tersembunyi? Satu atau dua bintang dapat ditempatkan di dalam awan, dan gravitasi bintang ini membuat seluruh struktur tetap utuh saat melintas di dekat lubang hitam.
Namun ada penjelasan lain yang lebih drastis: Mungkin, lubang hitam supermasif sebenarnya bukanlah lubang hitam. Mungkin, itu adalah massa materi gelap yang misterius.
Materi gelap adalah nama yang diberikan para astronom untuk materi tak terlihat yang membentuk lebih dari 80% massa alam semesta. Ia tidak tampak berinteraksi dengan cahaya – ia tidak bersinar, menyerap, memantulkan atau membiaskan cahaya – dan dengan demikian tetap tidak terlihat oleh kita. Tapi dia membuat kehadirannya diketahui melalui karismanya. Semua jalur pengamatan independen dan multipel menegaskan bahwa sebagian besar massa alam semesta adalah materi gelap yang tak terlihat ini.
Salah satu teori identitas materi gelap menyatakan bahwa ia terbuat dari partikel alien yang sebelumnya tidak dikenal yang disebut “darkinos”. Menurut teori, Darkino adalah sejenis partikel yang dikenal sebagai fermion. Elektron, proton, dan quark Neutrino Mereka juga fermion, ciri pembeda utamanya adalah ketidakmampuan mereka untuk berpartisipasi dalam keadaan yang sama. Dengan kata lain, Anda hanya dapat memasukkan terlalu banyak fermion ke dalam ukuran tertentu (ini tidak seperti boson, yang dapat Anda dorong sebanyak yang Anda mau ke dalam ukuran tertentu).
Terkait: 7 fakta aneh tentang quark
Jika materi gelap terdiri dari darkino, dan darkino adalah fermion, maka partikel materi gelap ini hanya akan terkonsentrasi di inti galaksi sampai tingkat tertentu. Ini berarti bahwa alih-alih lubang hitam supermasif, dengan tepi tajam di cakrawala peristiwa, yang ada adalah bola darkino raksasa yang padat. Tepi bola darkino akan sangat misterius – seperti penonton pesta yang mengantri di luar disko lokal, tidak semua dari mereka dapat bergabung dengan pesta di tengah.
Buat itu konsisten
Karena bola Darkino raksasa akan terhalang, gaya gravitasi di pusat galaksi akan sedikit lebih ringan, memungkinkan awan gas seperti G2 tetap berada di orbitnya.
Tapi ada lebih banyak pusat galaksi kita – dan lebih banyak dari pengamatan kita tentang inti galaksi – daripada G2. Ada juga semua bintang S. Setiap teori radikal yang berharap untuk menggantikan lubang hitam supermasif dengan sesuatu yang lain harus membuat prediksi yang sesuai dengan pengamatan tersebut.
Dan inilah yang ditunjukkan oleh sebuah studi baru. Tim ahli astrofisika, yang dipimpin oleh Eduar Antonio Becerra-Vergara dari Pusat Internasional untuk Astrofisika Relatif di Italia, menemukan bahwa jika lubang hitam supermasif menggantikan bola dari Darkinos, dan partikel Darkino memiliki massa dan kecepatan yang tepat, mereka akan mengulangi semuanya. gerakan bintang S. Dalam beberapa kasus, model mereka bisa lebih baik daripada perhitungan lubang hitam vanilla dalam mencocokkan orbit yang diamati.
Namun hasil ini tidak berarti banyak. Model lubang hitam sangat sederhana: Anda hanya perlu memasukkan dua angka, massa dan rotasi lubang hitam, untuk memprediksi perilaku bintang S. Tetapi model darkino berisi banyak parameter, memungkinkan penyetelan yang lebih baik, dan para peneliti menemukan kombinasi terbaik dari sifat-sifat darkino.
Ujian utama akan datang dengan catatan masa depan. Jika materi gelap terdiri dari darkino, maka model yang berhasil menggambarkan apa yang terjadi di pusat galaksi juga harus mereplikasi semua pengamatan materi gelap di seluruh alam semesta. Ini termasuk menjelaskan mengapa galaksi berotasi terlalu cepat sehubungan dengan massanya yang diketahui.
Penelitian baru ini dirinci dalam edisi Mei jurnal bulanan Notices of the Royal Astronomical Society Letters.
Awalnya diterbitkan di Live Science.
