पहली बार, वैज्ञानिकों ने अप्रत्यक्ष सबूत खोजे होंगे कि बड़ी मात्रा में अदृश्य डार्क मैटर घिरा हुआ है ब्लैक होल्स. यदि खोज की पुष्टि हो जाती है, तो यह डार्क मैटर के अध्ययन में एक बड़ी सफलता हो सकती है।
डार्क मैटर ब्रह्मांड में सभी पदार्थों का लगभग 85% हिस्सा बनाता है, लेकिन यह खगोलविदों के लिए लगभग पूरी तरह से अदृश्य है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि उस पदार्थ के विपरीत जो सितारों, ग्रहों और हमारे चारों ओर सब कुछ बनाता है, डार्क मैटर प्रकाश के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है और इसे देखा नहीं जा सकता है।
सौभाग्य से, डार्क मैटर गुरुत्वाकर्षण के साथ परस्पर क्रिया करता है, जो शोधकर्ताओं को सामान्य पदार्थ के "प्रॉक्सी" पर इसके गुरुत्वाकर्षण प्रभाव को देखकर डार्क मैटर की उपस्थिति का अनुमान लगाने की अनुमति देता है। एक नए अध्ययन में, हांगकांग के शिक्षा विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने बाइनरी सिस्टम में ब्लैक होल की परिक्रमा करने वाले सितारों का इस्तेमाल "प्रॉक्सी" के रूप में किया।
टीम ने दो सितारों की कक्षाओं को प्रति वर्ष लगभग 1 मिलीसेकंड के रूप में धीमा या थोड़ा धीमा देखा, क्योंकि वे अपने साथी ब्लैक होल के चारों ओर चले गए, जिन्हें A0620-00 और XTE J1118 + 480 नामित किया गया था। टीम ने निष्कर्ष निकाला कि मंदी ब्लैक होल को घेरने वाले डार्क मैटर का परिणाम थी और सितारों के लिए महत्वपूर्ण घर्षण और गुरुत्वाकर्षण पैदा कर रही थी क्योंकि उन्होंने अपने अधिक बड़े भागीदारों की परिक्रमा की थी।
ब्लैक होल सिस्टम के कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करते हुए, टीम ने ब्रह्मांड विज्ञान में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले डार्क मैटर के डायनेमिक घर्षण मॉडल को लागू किया, जो कि डार्क मैटर के साथ गुरुत्वाकर्षण से बातचीत करने वाली वस्तुओं द्वारा गति के एक निश्चित नुकसान को मानता है। सिमुलेशन ने दिखाया कि कक्षाओं की अवलोकित क्षय दर घर्षण मॉडल की भविष्यवाणियों के अनुरूप है। कक्षीय क्षय की देखी गई दर सैद्धांतिक अनुमान से लगभग 50 गुना है, जो कि डार्क मैटर से रहित बायनेरिज़ के लिए प्रति वर्ष लगभग 0,02 मिलीसेकंड कक्षीय क्षय है।
"ब्लैक होल के चारों ओर डार्क मैटर के अस्तित्व की पुष्टि करने और साबित करने के लिए 'गतिशील घर्षण मॉडल' का उपयोग करने वाला यह पहला अध्ययन है," जांग मैन हो (एक नए टैब में खुलता है), समूह के नेता और विभाग के एसोसिएट प्रोफेसर कहते हैं। आपके आवेदन में प्राकृतिक विज्ञान और पर्यावरण अध्ययन पर्यावरण।
द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स में 30 जनवरी को प्रकाशित अध्ययन के परिणाम, ब्रह्मांड विज्ञान में लंबे समय से चले आ रहे सिद्धांत की पुष्टि करने में मदद करते हैं कि ब्लैक होल डार्क मैटर को अवशोषित कर सकते हैं जो उनके काफी करीब आता है। यह ब्लैक होल के चारों ओर डार्क मैटर के पुनर्वितरण की ओर जाता है, जिससे उनके आसपास के क्षेत्र में "घनत्व स्पाइक" बनता है, जो आसपास की वस्तुओं की कक्षाओं को सूक्ष्मता से प्रभावित कर सकता है।
चैन ने समझाया कि ब्लैक होल के आसपास काले पदार्थ का अध्ययन करने के पिछले प्रयास गामा किरणों के रूप में उच्च-ऊर्जा प्रकाश के उत्सर्जन, या गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में जाने वाले अंतरिक्ष में स्पंदन पर निर्भर थे। ये उत्सर्जन ब्लैक होल के टकराने और विलय के कारण होता है, ब्रह्मांड में एक दुर्लभ घटना जो खगोलविदों को पर्याप्त डेटा के लिए लंबे समय तक इंतजार करवा सकती है।
यह शोध वैज्ञानिकों को ब्लैक होल के आसपास फैले डार्क मैटर का अध्ययन करने का एक नया तरीका देता है, जिससे उन्हें अपनी खोज में अधिक सक्रिय होने में मदद मिल सकती है। टीम भविष्य में अध्ययन करने के लिए इसी तरह के ब्लैक होल बायनेरिज़ की तलाश करना चाहती है।
"यह शोध डार्क मैटर पर भविष्य के शोध के लिए एक महत्वपूर्ण नई दिशा खोलता है," चैन ने कहा। "केवल एक आकाशगंगा, मिल्की वे में, हमारे अध्ययन में वस्तुओं के समान कम से कम 18 बाइनरी सिस्टम हैं, जो समृद्ध जानकारी प्रदान कर सकते हैं जो डार्क मैटर के रहस्य को उजागर करने में मदद करेंगे।"
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