Oklahomas universitātes pētnieku komanda ir atklājusi “planētu masu ķermeņus” ārpus Piena ceļa. Tie tika atklāti vienā gravitācijas izkliedētāja galaktikā un vienā gravitācijas izkliedētāja galaktiku klasterī, izmantojot paņēmienu, ko sauc par kvazāro mikro objektīvu. Pēc pētnieku domām, planētu masu objekti ir vai nu planētas, vai pirmatnējie melnie caurumi.
Šie atklājumi ir otrais un trešais šāda veida atklājums. Pirmais notika 2018. gadā, iesaistot dažus no tiem pašiem pētniekiem. Pašlaik nav iespēju tieši atklāt objektus, piemēram, šos, un nav iespēju atšķirt planētas un mazos melnos caurumus.
"Planētas masu objektu, vai nu brīvi peldošu planētu, vai pirmatnējo melno caurumu noteikšana ir ārkārtīgi vērtīga zvaigžņu / planētu veidošanās vai agrīnā Visuma modelēšanai," paziņojumā presei sacīja vadošais autors Dai. "Pat nesadalot abas populācijas, mūsu pirmatnējā melnā cauruma populācijas robeža jau ir dažu kārtām zem iepriekšējām robežām šajā masu diapazonā."
Jaunais raksts, kas ieskicē šos atradumus, saucas “Planētas masas objektu apstiprināšana ekstragalaktiskās sistēmās”. Autori ir Saloni Bhatiani, Xinyu Dai un Eduardo Guerras. Raksts ir publicēts The Astrophysical Journal.
Pēdējos gados esam daudz uzzinājuši par planētu dažādību un relatīvo pārpilnību mūsu Piena Ceļa galaktikā. Bet kā ar citām galaktikām? Viņus ir grūti noteikt tik detalizēti, kas nozīmē, ka mums bija ļoti maz pierādījumu par ārpusgalaktiskām planētām, tikai pieņēmumi. Bet jauna tehnika, kuras pamatā ir kvazāru mikro objektīvi, dod mums vairāk pierādījumu.
Tehnika ir atkarīga no tālu spožu aktīvo galaktisko kodolu (AGN) vai kvazāru gaismas. Izmantojot šo gaismu, pētnieki varēja izpētīt spektru planētu ķermeņu gaismas signālos. Tas ļāva viņiem “ierobežot šo planētas masu objektu daļu attiecībā pret galaktisko halo”. Objekti ir apmēram 0,01% no viņu saimniekdatoru galaktiku kopējās masas. Viņu masas svārstās no Jupitera līdz Mēness masai un šajā masu diapazonā nodrošina visstingrākos ierobežojumus.
Abas sistēmas ir Q J0158-4325 un SDSS J1004 + 4112.
Šie objekti ir gravitācijas ziņā nesaistīti, un, pēc pētnieku domām, tie ir viena no divām lietām: negodīgas brīvi peldošas planētas, kuras tika izmestas vai izkaisītas zvaigžņu un planētu veidošanās laikā; vai pirmatnējie melnie caurumi. Kā pētnieki saka savā dokumentā: "Mūsu analīze liecina, ka nesaistītie planētas masu objekti ir universāli galaktikās, un mēs uzskatām, ka objekti ir vai nu brīvi peldošas planētas, vai arī pirmatnēji melnie caurumi."
“Mēs varam konsekventi iegūt signālus no planētas masu objektiem tālās galaktikās. Tas paver jaunu logu astrofizikā. ”
Saloni Bhatiani, pētnieks un Ph.D. students OU.
Šis pētījums parāda, ka planētu masu objekti, iespējams, ir universāli galaktikās. Tas arī nodrošina pirmo reizi pieļaujamo masas ierobežojumu galaktiku kopas iekšējā klastera reģionā. Pirmatnējiem melnajiem caurumiem šīs robežas ir vairākas lieluma pakāpes zem iepriekšējām robežām. Kā viņi saka savā dokumentā, "Zvaigžņu mēroga astronomiskā tumšā matērija ir pazīstama arī kā masīvi kompakti halo objekti (MACHO.). Iepriekš tas tika noteikts, ka tas ir mazāks par 10% no Piena ceļa kopējās masas." Bet šis darbs to samazina līdz aptuveni 0,01% no viņu saimnieku galaktiku kopējās masas.
"Mēs esam ļoti satraukti par atklājumiem divās jaunās sistēmās," sacīja Ph.D. students Saloni Bhatiani, kurš bija viens no pētniekiem. “Mēs varam konsekventi iegūt signālus no planētas masu objektiem tālās galaktikās. Tas paver jaunu logu astrofizikā. ”
Kā teikts rakstā, “FFP (brīvi peldošo planētu) skaita blīvums ir atkarīgs ne tikai no detalizētiem izmešanas procesiem, bet arī no planētu veidošanās modeļiem. Tiek uzskatīts, ka pirmatnējie melnie caurumi veidojas inflācijas laikā no kvantu svārstībām. Tādēļ šie planētas masas objekti var kalpot vai nu kā zvaigžņu / planētu veidošanās un izkliedes procesa zonde, vai arī par pamata fizikas pamatiem agrīnā Visuma posmā inflācijas laikmetā. ”
Tātad šis darbs ir pārsteidzošs, jo tas apstiprina planētu-masu objektu eksistenci, kad Visums bija uz pusi vecāks nekā tagad.
Dati, kas atbalsta šo darbu, iegūti no NASA Čandras rentgena observatorijas. Novērojumu pierādījumi šiem planētas masas objektiem tika iegūti no mikroliešanas signāliem, kas parādās kā maiņas kvazāra rentgena izstarošanas līnijā. Šie novērojumu mērījumi tika salīdzināti ar mikrolīnijas simulācijām, kas tika aprēķinātas OU superdatoru centrā izglītības un pētniecības jomā.
Pirmatnējie melnie caurumi, kas izveidojās agrīnajā Visumā. Viņi lielākoties ir hipotētiski, un, ja tādi pastāv, tie izveidojās pirmajā sekundē pēc Lielā sprādziena. Tajā laikā Visums bija vienreizējs, nevis viendabīgs, un astronomi domā, ka daži blīvi, karsti reģioni varētu sabrukt melnajos caurumos.
Kādu laiku zinātnieki, tostarp arī vēlais Stefans Hokings, domāja, ka tumšā viela varētu būt pirmatnējie melnie caurumi. Bet šķiet, ka šī teorija ir ielikta gultā 2019. gada dokumentā.
Vairāk:
- Paziņojums presei: OU Pētniecības grupa apstiprina planētas masas objektus ekstragalaktiskās sistēmās
- Pētījuma darbs: Planētas masas objektu apstiprināšana ekstragalaktiskajās sistēmās
- Žurnāls Space: Tagad mēs zinām, ka Dark Matter nav primordial Black Holes
