导读 暗物质不发射或反射光,也不与电磁力相互作用,因此非常难以探测。然而,香港教育大学(教大)的研究团队已经证明,黑洞周围有大量的暗物质。
暗物质不发射或反射光,也不与电磁力相互作用,因此非常难以探测。然而,香港教育大学(教大)的研究团队已经证明,黑洞周围有大量的暗物质。研究结果发表在《天体物理学杂志快报》上。
该团队选择了两个附近的黑洞(A0620-00和XTE J1118 + 480)作为研究对象,两者都被认为是双星系统。也就是说,每个黑洞都有一颗伴星绕着它运行。根据伴星的轨道,观测表明它们的轨道衰减速率约为每年1毫秒(50ms),比理论估计的每年约0.02ms高出约<>倍。
为了研究黑洞周围是否存在暗物质,教大团队通过计算机模拟,将“暗物质动力摩擦模型”(学术界广泛持有的理论)应用于两个选定的双星系统。研究小组发现,伴星的快速轨道衰变与观测到的数据完全匹配。
值得注意的是,这是间接证据,表明黑洞周围的暗物质可以产生显着的动力摩擦,减慢伴星的轨道速度。
这些发现验证了20世纪后期提出的理论假设,代表了暗物质研究的突破。根据这一假设,足够接近黑洞的暗物质将被吞噬,留下残余物重新分配。这个过程最终在黑洞周围形成一个“密度峰值”。
科学与环境研究系副教授兼首席研究员陈文豪博士解释说,如此高密度的暗物质会对伴星产生动力摩擦,其方式类似于阻力。
“这是有史以来第一次应用'动力摩擦模型'来验证和证明黑洞周围暗物质的存在的研究,”他说。“这项研究为未来的暗物质研究提供了一个重要的新方向。
陳博士進一步提到,以前的研究主要依靠伽紐射線和引力波測測來檢查暗物質的存在,取決於罕見事件的發生,例如兩個黑洞的合併。据他介绍,这可能需要天文学家长时间的等待时间。
然而,教大团队采用的新方法将不再受这些限制。他补充说:“仅在银河系中,就至少有18个类似于我们研究对象的双星系统,它们可以提供丰富的信息来帮助解开暗物质的奥秘。
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