Procura por uma fonte de matéria escura de buraco negro

MATÉRIA ESCURA NÃO É FEITA DE BURACOS NEGROS PRIMORDIAIS | SPACE TODAY TV EP.1771 (Julho 2019).

Anonim

Como um jogo de "esconde-esconde", os astrofísicos Lawrence Livermore sabem que existem buracos negros escondidos na Via Láctea, mas não onde.

Se eles os encontrarem na direção da protuberância galáctica (um grupo de estrelas bem compactadas) e das Nuvens de Magalhães, então buracos negros com massa de 10.000 vezes a massa do Sol podem formar matéria escura. Se eles são apenas para a protuberância galáctica, então eles são provavelmente apenas de algumas estrelas mortas.

Normalmente, para observar as nuvens de Magalhães, os cientistas devem viajar para observatórios no hemisfério sul.

Mas recentemente, a equipe do LLNL adquiriu uma nova ferramenta que está um pouco mais perto de casa para ajudá-los na busca. Como parte do Programa de Ciência e Segurança Espacial e um projeto de LDRD, o LLNL tem uma nova sala de observação remota de telescópio.

A equipe está usando a sala de observação para realizar uma pesquisa de microlentes gravitacionais da Via Láctea e das Nuvens de Magalhães em busca de buracos negros de massa intermediária (aproximadamente 10 a 10.000 vezes a massa do sol) que podem compor a maioria da matéria escura.

"A sala de observação remota nos permite controlar o telescópio de 4 metros do Observatório Nacional de Astrônomos Ópticos Blanco, localizado no Chile, no Observatório Interamericano de Cerro Tololo", disse Will Dawson, investigador principal do LLNL. A equipe já realizou sua primeira corrida de observação com a sala de observação remota.

O universo visível é composto de aproximadamente 70% de energia escura, 25% de matéria escura e 5% de matéria normal. No entanto, a matéria escura permaneceu um mistério desde que foi postulada pela primeira vez em 1933. O MACHO Survey, liderado por Lawrence Livermore na década de 1990, procurou testar se a matéria escura era composta de objetos halo compactos e maciços (MACHOs). A pesquisa concluiu que MACHOs bariônicos com menos de 10 massas solares não poderiam responder por mais de 40% da massa total de matéria escura.

Recentemente, a descoberta de dois buracos negros em fusão renovou o interesse pela matéria escura MACHO, composta de buracos negros primordiais (formados no início do Universo, antes das primeiras estrelas), com aproximadamente 10 a 10.000 massas solares. Esta é uma ideia proposta pela primeira vez em 1975 pelo físico do LLNL e co-investigador do projeto, George Chapline. O meio mais direto de explorar essa faixa de massa é procurar o sinal de microlente gravitacional em imagens astronômicas de arquivamento existentes e realizar uma pesquisa de microlentes de última geração com sistemas ópticos de campo óptico de última geração em telescópios de 10 a 25 vezes mais poderosos do que os usados ​​nas pesquisas MACHO originais.

Microlensing é um efeito astronômico previsto pela teoria geral da relatividade de Einstein. De acordo com Einstein, quando a luz que emana de uma estrela passa muito perto de outro objeto massivo (por exemplo, buraco negro) a caminho de um observador na Terra, a gravidade do objeto massivo intermediário irá dobrar e focar levemente os raios de luz. estrela de origem, fazendo com que a estrela de fundo com lente pareça mais brilhante do que normalmente.

"Estamos desenvolvendo um novo meio de detecção de microlentes que nos permitirá detectar a assinatura de microlente paralela associada a buracos negros nesta faixa de massa", disse Dawson. "Vamos detectar e restringir a fração de matéria escura composta de buracos negros de massa intermediária e medir seu espectro de massa na Via Láctea."

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