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クレジット: Robert Lea (Canva で作成)
天文学者らは、エコーマッピングと呼ばれる技術を用いて、アークA*（Sgr A*）として知られる天の川の中心にある宇宙タイタンなどの超大質量ブラックホールが、濃い雲と暗黒物質の塊に囲まれているというヒントを検出した。この研究により、この神秘的な物質と超大質量ブラックホールの周囲の環境についてさらに詳しく知ることができます。
暗黒物質 これは宇宙で最も神秘的な物質であり、宇宙の通常の物質よりも 5 対 1 の比率で多く存在しますが、他の物質と相互作用しないため、事実上目に見えないままです。 電磁放射私たちが目にする光も含めて。科学者が暗黒物質の存在を推測できる唯一の方法は、暗黒物質との相互作用を通じてです。 重力そして、この相互作用が星のような伝統的な物質で作られた物体に与える影響。たとえば、暗黒物質の重力の影響により、銀河の端にある星は、目に見える物質から飛び散ることなく、はるかに高速で回転することができます。 銀河 許可します
このチームは、太陽の数百万倍、さらには数十億倍の質量を持つ可能性がある超大質量ブラックホールが支配する環境である銀河の中心にある暗黒物質の重力の影響をテストすることにしました。これらに関する通常の関心 超大質量ブラックホール それは、特に降着円盤と呼ばれる平らな雲からこれらの宇宙巨人の 1 つの麓に渦巻くときに、非常によく見えることがよくあります。これは、これらのブラック ホールの重力の影響により、膨大な量の摩擦が発生し、その明るさが増大するためです。暗黒物質に対しては機能しません。それ自体や通常の物質と相互作用しないため摩擦を感じることができず、光を吸収または放出しないため光ることもありません。
超大質量ブラックホールの周囲の暗黒物質は、最先端の望遠鏡を使っても識別できないことが明らかになっています。 イベントホライズン望遠鏡 (EHT) は、Sgr A* の周囲と、銀河の中心部を支配するさらに遠い超大質量ブラック ホールの周囲の物質の輝くリングを捉えたものです。 エクスプローラー87 （M87）。
バージニア工科大学とバージニア工科大学の物理学の大学院生であるマヤンク・シャルマ氏は、超大質量ブラックホールの周囲の暗黒物質の検出の問題について議論しているときに、興味深い解決策を思いつきました。
「この予測は、光のエコーを探すことで周囲のガスまでの距離を測定できる天文学の技術を使って実際にテストすることができます」とシャルマ氏は言う。 と声明で述べた。 シャルマ氏が言及する技術は「共鳴マッピング」であり、ブラックホールの質量を決定するための信頼できる方法となっている。
ダークマターがエコーする
共鳴マッピングは、物質がブラックホールに落ちると、爆発的なエネルギーが放出され、その物質が到着する降着円盤が脈動するという事実に基づいています。この光パルスは降着円盤からブラックホールのより広い近傍のガスまで伝わります。このガスはこの光を吸収して脈動し、この二次パルスが最初のパルスのエコーとして機能します。
私たちはあなたのことを知っているから 光の速度天文学者が最初の光のパルスとそのエコーを観測すると、パルス間の時間を利用してブラック ホールとその周囲のガスの間の距離を推定できます。ブラック ホールのサイズと外側のガス雲からの距離は、その質量を決定するために使用できます。また、ブラック ホールの周囲に集まっている暗黒物質の質量を決定するために使用することもできます。
研究チームは自分たちの方法を14の異なる銀河に適用し、5つのケースで、目に見える物質だけでは説明できない形で、中心のブラックホールから離れたところで質量が増加していることを発見した。この研究は初期の成功にもかかわらず、超大質量ブラックホールが実際に暗黒物質の収集場所であることを証明するには程遠い。研究チームの発見は、宇宙で最も謎に満ちた物質とその最も謎に満ちた領域を調査するための興味深い方法を示している。
「これらの銀河は、超大質量ブラックホールだけでは説明できない追加の物質が存在するというヒントを間違いなく示している」とシャルマ氏は述べた。 「今後の見通しは刺激的だ。」
チームの研究は雑誌に掲載されました 身体検査 ｄ．
