"O eco de SBRF é uma sonda muito direta da matéria escura", disse Munoz."Enquanto as ondas gravitacionais podem" indicam "que a matéria escura é feita de buracos negros, existem outras maneiras de produzir buracos negros muito maciços com astrofísica regular, de modo que seria difícil convencer-se de que estamos a detectar a matéria escura. No entanto, gravitacional lentes de rajadas de rádio rápido tem uma assinatura muito original, sem qualquer outro fenômeno astrofísico que possa reproduzi-lo ".
Astrofísicos da Universidade Johns Hopkins propuseram uma nova forma inteligente de fazer luz sobre o mistério da matéria escura, que se acredita compõem a maior parte do universo. A ironia é que eles querem tentar fixar para baixo a natureza desse fenômeno inexplicável usando outro, uma emanação cósmica obscura conhecida como "rajadas de rádio rápidos."
Em um artigo publicado online pela revista Physical Review Letters a equipa de astrofísicos argumenta que esses flashes extremamente brilhantes e breves de radiação de rádio-frequência podem fornecer pistas sobre se um determinado tipo de buraco negro antiga é o que compõe a matéria escura.
Julian Munoz, um estudante graduado Johns Hopkins e principal autor do estudo, disse que rajadas de rádio rápido, ou SBRF, fornecem uma maneira directa e específica de detectar buracos negros de massa específica, que são a matéria escura suspeito.
Munoz escreveu o jornal, juntamente com Ely D. Kovetz uma bolsa de pós-doutoramento, Marc Kamionkowski, o Professor William R. Kenan Jr. de Física e Astronomia, e Liang Dai, que completou seu doutorado em astrofísica na Universidade Johns Hopkins no ano passado. Dai é agora um NASA Einstein pós-doutorado no Instituto de Estudos Avançados de Princeton.
O documento baseia-se em uma hipótese oferecido em um artigo publicado nesta primavera por Munoz, Kovetz e Kamionkowski juntamente com cinco colegas de Johns Hopkins. Também publicado na Physical Review Letters, que a pesquisa fez um caso especulativa que a colisão de buracos negros detectados no início do ano pela Gravitational-Wave Observatory Laser Interferometer (LIGO) teve realmente revelou a matéria escura, uma substância ainda não identificado, mas acredita-se que fazer até 85 por cento da massa do universo.
O trabalho anterior fez o que Kamionkowski chamado de "argumento de plausibilidade" que LIGO tinha encontrado matéria escura. O estudo teve como ponto de partida o facto de os objectos detectados pelo Ligo caber dentro do intervalo previsto de massa dos chamados buracos negros "primordial". Ao contrário de buracos negros que se formaram a partir de estrelas implodiu, buracos negros primordiais são acreditados para ter formado a partir do colapso de grandes extensões de gás durante o nascimento do universo.
A existência de buracos negros primordiais não foi estabelecida com certeza, mas eles têm sido sugeridos antes como uma possível solução para o enigma da matéria escura. Com tão pouca evidência de que eles examinem, a hipótese não tinha ganhado um grande número de seguidores entre os cientistas.
Os resultados LIGO, no entanto, levantou a possibilidade de novo, especialmente quando os objectos detectados nessa experiência estão em conformidade com a massa prevista 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.
A chave para o argumento é que os buracos negros que LIGO detectada queda dentro de um intervalo de 29 a 36 massas solares, o que significa que muitas vezes a massa do sol. O novo documento considera a questão de como testar a hipótese de que a matéria escura consiste de buracos negros de cerca de 30 massas solares.
É aí que as rajadas de rádio rápidas entrar. Primeiro observado apenas alguns anos atrás, esses flashes de radiação de radiofrequência emitem energia intensa, mas duram apenas frações de segundo. Suas origens são desconhecidas, mas acredita-se que se encontram em galáxias fora da Via Láctea.
Se a especulação sobre as suas origens é verdade, Kamionkowski disse, as ondas de rádio iria viajar grandes distâncias antes de serem observados na Terra, talvez passando de um buraco negro. Segundo a teoria da relatividade geral de Einstein, a onda seria desviada quando passa um buraco negro. Se ele passar perto o suficiente, poderia ser dividida em dois raios disparando na mesma direção - a criação de duas imagens de uma fonte.
O novo estudo mostra que, se o buraco negro tem 30 vezes a massa do sol, as duas imagens chegará alguns milissegundos separados. Se buracos negros primordiais cerca de 30 massas solares são matéria escura, há uma chance de que qualquer rajada de rádio rápido será desviado desta maneira e seguido em poucos milésimos de segundo por um eco.
Kaimonkowski disse que, embora a probabilidade de qualquer eco FRB é pequeno, "espera-se que vários dos milhares de SBRF a ser detectadas nos próximos anos terá esses ecos ... se buracos negros compõem a matéria escura."
Até agora, apenas cerca de 20 rajadas rápidas de rádio foram detectadas e registadas desde 2001. Os instrumentos muito sensíveis necessárias para detectar deles pode olhar apenas muito pequenas fatias de o céu de cada vez, o que limita a taxa na qual as rajadas podem ser encontradas. Um novo telescópio deverá entrar em operação este ano, que parece particularmente promissora para detectar explosões de rádio é a Canadian Hydrogen Intensidade Mapeamento Experiment. O projecto conjunto da Universidade de British Columbia, Universidade McGill, da Universidade de Toronto e do Radio Astrophysical Observatory Dominion está em British Columbia.
"Uma vez que a coisa está a trabalhar-se com as suas especificações planejadas, eles devem recolher SBRF o suficiente para começar os testes que propomos", disse Kamionkowski, os resultados de estimativas poderia estar disponível em três a cinco anos.
A imagem no topo da página mostra que 305 m telescópio de Arecibo. Do espaço, uma sequência de rádio milissegundos de duração flashes estão correndo em direção ao prato, onde serão refletidas e detectada pelos receptores de rádio.Tais sinais de rádio são chamados rajadas de rádio rápidas, e Arecibo é o primeiro telescópio para ver rajadas de repetição da mesma fonte. (Danielle Futselaar).
O Galaxy diário via Johns Hopkins University
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