"Nós consideramos a possibilidade de que o binário buraco negro detectado por LIGO pode ser uma assinatura de matéria escura", escreveu oito cientistas da Johns Hopkins Henry A. Rowland Departamento de Física e Astronomia em seu resumo, referindo-se ao par buraco negro como um "binário." O que se segue são cinco páginas de equações matemáticas anotados mostram como os investigadores consideraram a massa dos dois objetos Ligo detectados como um ponto de partida, o que sugere que estes objectos podem ser parte da substância misteriosa conhecida para compensar cerca de 85 por cento da massa de o universo.
Os cientistas da equipe já começou a fazer cálculos quando a descoberta pelaGravitational-Wave Observatory Laser Interferometer (LIGO) foi anunciado em fevereiro. Seus resultados, publicados recentemente na revista Physical Review Letters , se desdobrar como uma hipótese que sugere uma solução para um mistério permanente em astrofísica.
Uma questão de especulação científica desde os anos 1930, a matéria escura foi recentemente estudado com maior precisão; mais evidências surgiram desde a década de 1970, embora sempre de forma indireta. Enquanto a própria matéria escura ainda não podem ser detectados, os seus efeitos gravitacionais pode ser.Por exemplo, acredita-se que a influência da matéria escura nas proximidades para explicar inconsistências na rotação de matéria visível em galáxias.
A equipe de Johns Hopkins, liderado pelo pós-doutorando Pássaro Simeon, ficou impressionado com a massa dos buracos negros detectados pelo LIGO, um observatório, que consiste em dois sistemas de detecção em forma de L expansivas ancorada ao solo. Uma delas é em Louisiana e outra no estado de Washington.
massas de buracos negros são medidos em termos de múltiplos de nosso sol. Os objetos em colisão que geraram a onda de gravidade detectada por LIGO - um projeto conjunto do Instituto de Tecnologia da Califórnia e do Instituto de Tecnologia de Massachusetts - foram 36 e 29 massas solares. Essas são demasiado grandes para caber previsões do tamanho da maioria dos buracos negros estelares, as estruturas de ultra-densa que se formam quando estrelas colapso. Mas eles também são muito pequenos para caber previsões para o tamanho dos buracos negros supermassivos no centro de galáxias.
Os dois objetos LIGO-detectados, no entanto, se encaixam dentro do intervalo esperado da massa dos buracos negros "primordiais".
buracos negros primordiais são acreditados para ter formado não de estrelas, mas a partir do colapso de grandes extensões de gás durante o nascimento do universo. Embora sua existência não foi estabelecida com certeza, buracos negros primordiais, no passado, sido sugerida como uma possível solução para o mistério da matéria escura. Porque há tão pouca evidência delas, porém, a "matéria escura é buracos negros primordiais" hipótese não ganhou um grande número de seguidores entre os cientistas.
Os resultados LIGO, no entanto, levantar a perspectiva de novo, especialmente porque os objectos detectados nessa experiência em conformidade com a massa prevista para a matéria escura. Previsões feitas pelos cientistas no passado considerou que as condições no nascimento do universo teria produzido muitos desses buracos negros primordiais distribuídos de forma aproximadamente uniforme no universo, o agrupamento em halos em torno das galáxias. Tudo isso iria torná-los bons candidatos para a matéria escura.
A equipe de Johns Hopkins calculada a frequência com que estes buracos negros primordiais iria formar pares binários, e, eventualmente, colidir. Levando em conta o tamanho ea forma alongada acreditava caracterizar buraco negro órbitas binários primordiais, a equipe veio com uma taxa de colisão em conformidade com as conclusões LIGO.
"Não estamos propondo esta é a matéria escura", disse um dos autores, Marc Kamionkowski, o Professor William R. Kenan Jr. do Departamento de Física e Astronomia. "Nós não vamos apostar a casa. É um argumento plausível."
Mais observações de LIGO e outras evidências seriam necessários para apoiar a hipótese, incluindo novas detecções como o anunciado em fevereiro. Isso poderia sugerir maior abundância de objetos de que a massa de assinatura.
"Se você tem um monte de eventos de 30 de massa, que pede uma explicação," disse o co-autor Ely D. Kovetz, um pós-doutorado em física e astronomia na Universidade Johns Hopkins. "Que a descoberta das ondas gravitacionais poderia ser conectado a matéria escura" está a criar muita excitação entre os astrofísicos, disse ele.
"Ele tem um grande potencial", disse Kamionkowski.
O Galaxy diário via Johns Hopkins University
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