_ Studiul exclude inițial găurile negre primordiale grupate ca candidați la materie întunecată

Găurile negre primordiale (PBH) sunt corpuri cosmice fascinante care au fost investigate pe scară largă de astrofizicienii din întreaga lume. După cum sugerează numele lor, acestea sunt găuri negre despre care se crede că au apărut în primele zile ale universului, la mai puțin de o secundă după Big Bang.

Teoria fizicii sugerează că, cu o fracțiune de secundă înainte ca universul să fie format, spațiul nu era complet omogen, astfel că regiunile mai dense și mai fierbinți s-ar fi putut prăbuși în găuri negre. În funcție de momentul exact în care s-au format în această fracțiune de secundă, aceste PBH-uri ar putea avea mase foarte diferite și caracteristici asociate.

Unii fizicieni teoreticieni au explorat posibilitatea ca PBH-urile să contribuie în mod semnificativ la abundența prezisă de întuneric. materie din univers sau, cu alte cuvinte, că ei sunt candidați majori ai materiei întunecate. Observațiile undelor gravitaționale adunate de colaborarea LIGO-Virgo-KAGRA și constrângerile stabilite de aceste observații sugerează că acest lucru este foarte puțin probabil.

Cu toate acestea, unele studii recente au sugerat că gruparea PBH-urilor la momentul formării lor s-ar putea schimba rata lor de fuziune, care ar permite potențial valori în limitele constrângerilor stabilite de LIGO-Virgo-KAGRA. Această grupare ar putea afecta, de asemenea, limitele existente de microlensing, deoarece clusterele PBH ar acționa ca o lentilă unică masivă care nu poate fi testată de studiile de microlensing.

Cercetătorii de la Universitatea din Genève, Universitatea Sapienza din Roma și NICPB au efectuat recent. a realizat un studiu teoretic care să evalueze în continuare ipoteza conform căreia PBH-urile grupate inițial ar putea fi candidați de materie întunecată. Lucrarea lor, publicată în Physical Review Letters, introduce un argument relativ simplu care pare să excludă această posibilitate.

„Lucrarea noastră a fost motivată de afirmația, nedemonstrată încă de literatură, că găurile negre primordiale cu mase în jurul maselor solare ar putea evita constrângerile puternice actuale provenite de la microlensing, dacă acestea ar fi puternic grupate”, a declarat Antonio Riotto, unul dintre cercetătorii care au efectuat studiul, pentru Phys.org.

„Studiul nostru a dovedit că această afirmație nu este corectă Ideea este simplă: PBH-urile grupate pot evita legarea microlenselor dacă gruparea este suficient de puternică, dar acest lucru ar fi în contradicție cu un alt set de date provenind din pădurea Lyman-alfa, ceea ce sugerează că acest lucru ar necesita clustering slab.”

În analizele lor, Riotto și colegii săi au combinat constrângerile de la microlensing stabilite de observațiile astronomice anterioare cu datele forestiere Lyman-alfa. Pădurea Lyman-alfa este un fenomen de absorbție care poate fi observat folosind instrumente de spectroscopie astronomică, prezentându-se ca linii de absorbție în spectrele galaxiilor și quasarelor îndepărtate.

Aceste linii de absorbție au devenit o sondă proeminentă în astrofizică, în special în studiile care investighează fluctuațiile densității din Univers. În lucrarea lor, cercetătorii au arătat că datele pădurii Lyman-alpha sugerează că, pentru a evita limitele existente de microlensing, PBH-urile ar trebui să fie slab, mai degrabă decât puternic, grupate, ceea ce contrazice ideea teoretică larg răspândită pe care o evaluau.

„Analiza noastră exclude posibilitatea ca PBH să fie materia întunecată a universului dacă au mase similare cu masele stelare”, a adăugat Riotto. „În următoarele lucrări, intenționăm să investigăm în continuare rolul PBH-urilor, pentru a vedea dacă pot explica alte observații interesante, cum ar fi prezența galaxiilor la deplasări mari spre roșu.”

© 2022 Science X Network< /p>

(Fluierul)