Sesuatu yang jauh lebih gelap dari lubang hitam mungkin tersembunyi di jantung Bima Sakti

Galaksi kita, Bima Sakti, mungkin tidak memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya, melainkan kumpulan besar materi gelap misterius yang memberikan pengaruh gravitasi yang sama.

Dalam sebuah studi baru, para astronom berpendapat bahwa materi gelapzat tak kasat mata yang membentuk sebagian besar massa alam semesta, dapat menjelaskan baik tarian dahsyat bintang-bintang yang hanya berjarak beberapa jam cahaya dari pusat galaksi maupun rotasi semua materi yang mulus dan berskala besar di pinggiran Bima Sakti.

HAI belajar disajikan dalam artikel yang diterbitkan minggu lalu di majalah tersebut Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society.

Temuan ini menantang teori yang berlaku bahwa Sagitarius A* (Sgr A*), o seharusnya lubang hitam di jantung galaksi kitabertanggung jawab atas pengamatan orbit sekelompok bintang, yang dikenal sebagai bintang S, yang berputar dengan kecepatan luar biasa hingga beberapa ribu kilometer per detik.

Tim peneliti internasional mengusulkan, sebagai alternatif, a ide yang berbeda – bahwa jenis materi gelap tertentu yang terdiri dari fermion, atau partikel subatom ringan, dapat menciptakan struktur kosmik unik yang juga sesuai dengan apa yang kita ketahui tentang inti Bima Sakti.

Secara teori, ini akan menghasilkan a inti superpadat dan kompak yang dikelilingi oleh lingkaran cahaya luas dan menyebar, yang bersama-samaakan bertindak sebagai satu kesatuan bersatu.

Inti bagian dalamnya adalahbegitu kompak dan masif yang bisa meniru tarikan gravitasi lubang hitam dan menjelaskan orbit bintang S yang telah diamati dalam penelitian sebelumnya, serta orbit objek berselubung debu yang dikenal sebagai sumber G, yang juga ada di dekatnya.

Yang paling penting dalam penyelidikan baru ini adalah data terbaru dari Misi GAIA DR3 dari Badan Antariksa Eropa, yang dengan cermat memetakan kurva rotasi lingkaran luar Bima Sakti, menunjukkan bagaimana bintang dan gas mengorbit jauh dari pusatnya.

Penulis penelitian mengamati a perlambatan kurva rotasi galaksi kita, yang dikenal sebagai peluruhan Keplerian, yang menurut para peneliti dapat dijelaskan lingkaran luar model materi gelap Anda bila digabungkan dengan komponen massa tradisional berupa cakram dan tonjolan materi biasa.

Mereka menambahkan, hal ini memperkuat model “fermion”. dengan menyoroti perbedaan struktural yang mendasar. Sementara lingkaran cahaya Cold Dark Matter tradisional menyebar mengikuti a perluasan “hukum kekuasaan”model fermionik memperkirakan struktur yang lebih kompak, sehingga menghasilkan ekor halo yang lebih terkonsentrasi.

“Ini adalah pertama kalinya model materi gelap berhasil membangun a menjembatani antara skala yang sangat berbeda ini dan berbagai orbit objek, termasuk data modern tentang kurva rotasi dan bintang pusat,” kata Carlos Argüelles, peneliti di Instituto de Astrofisica de La Plata dan salah satu penulis studi tersebut, di penyataan.

“Kami tidak hanya mengganti lubang hitam oleh benda gelap; kami mengusulkan bahwa objek pusat supermasif dan materi gelap adalah halo galaksi adalah dua manifestasi dari zat kontinu yang sama.

Yang terpenting, model materi gelap fermionik ini telah melewati masa a tes yang signifikan.

Satu belajar 2024 oleh Pelle et al., juga diterbitkan di MNRAS, menunjukkan bahwa ketika piringan akresi menerangi inti materi gelap padat ini, menampilkan fitur seperti bayangan secara mengejutkan mirip dengan yang ditangkap oleh kolaborasi Event Horizon Telescope (EHT) untuk Sgr A*.

“Ini adalah poin penting“, katanya Valentina Crespipeneliti di La Plata Astrophysics Institute dan penulis utama studi tersebut.

“Model kami tidak hanya menjelaskan orbit bintangrotasi laut galaksi, seperti apa konsisten dengan gambaran ‘bayangan lubang hitam’ yang terkenal‘. Inti materi gelap yang padat dapat meniru bayangan karena membelokkan cahaya dengan sangat kuat, menciptakan pusat kegelapan yang dikelilingi cincin terang,” tutupnya.