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    Alla ricerca della fonte della materia oscura del buco nero

    scienziati LLNL Michael Schneider, Will Dawson, Nathan Golovich e George Chapline cercano buchi neri nella stanza di osservazione remota del telescopio del laboratorio. Credito:Julie Russell/LLNL.

    Come un gioco a "nascondino, Gli astrofisici di Lawrence Livermore sanno che ci sono buchi neri nascosti nella Via Lattea, solo non dove.

    Se li trovano verso il rigonfiamento galattico (un fitto gruppo di stelle) e le Nubi di Magellano, poi buchi neri massicci come 10, 000 volte la massa del sole potrebbe costituire materia oscura. Se sono solo verso il rigonfiamento galattico, allora probabilmente provengono solo da poche stelle morte.

    Tipicamente, osservare le Nubi di Magellano, gli scienziati devono recarsi negli osservatori dell'emisfero australe.

    Ma recentemente, il team LLNL ha ottenuto un nuovo strumento che è un po' più vicino a casa per aiutarli nella ricerca. Nell'ambito dello Space Science and Security Program e di un progetto LDRD, LLNL ha una nuova sala di osservazione remota del telescopio.

    Il team sta utilizzando la sala di osservazione per condurre un'indagine con microlenti gravitazionali della Via Lattea e delle Nubi di Magellano alla ricerca di buchi neri di massa intermedia (da circa 10 a 10, 000 volte la massa del sole) che può costituire la maggior parte della materia oscura.

    "La sala di osservazione remota ci consente di controllare il telescopio Blanco di 4 metri del National Optical Astronomers Observatory situato in Cile presso l'Osservatorio interamericano di Cerro Tololo, " ha affermato il ricercatore principale dell'LLNL Will Dawson. Il team ha già condotto la sua prima sessione di osservazione con la sala di osservazione remota.

    L'universo visibile è composto da circa il 70% di energia oscura, 25% di materia oscura e 5% di materia normale. Però, la materia oscura è rimasta un mistero da quando è stata postulata per la prima volta nel 1933. The MACHO Survey, guidato da Lawrence Livermore negli anni '90, ha cercato di testare se la materia oscura fosse composta da oggetti barionici massicci compatti halo (MACHO). L'indagine ha concluso che i MACHO barionici inferiori a 10 masse solari non possono rappresentare più del 40% della massa totale della materia oscura.

    Recentemente, la scoperta di due buchi neri che si fondono ha rinnovato l'interesse per la materia oscura MACHO composta da buchi neri primordiali (formati nell'universo primordiale, prima delle prime stelle) con circa 10 a 10, 000 masse solari. Questa è un'idea proposta per la prima volta nel 1975 dal fisico LLNL e co-investigatore del progetto George Chapline. Il mezzo più diretto per esplorare questa gamma di massa è la ricerca del segnale di microlenti gravitazionali nell'imaging astronomico d'archivio esistente e l'esecuzione di un'indagine di microlenti di nuova generazione con imager ottici ad ampio campo all'avanguardia su telescopi da 10 a 25 volte. più potenti di quelli utilizzati nelle indagini MACHO originali.

    Il microlensing è un effetto astronomico previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein. Secondo Einstein, quando la luce emanata da una stella passa molto vicino a un altro oggetto massiccio (ad es. buco nero) in viaggio verso un osservatore sulla Terra, la gravità dell'oggetto massiccio intermedio piegherà leggermente e focalizzerà i raggi di luce dalla stella sorgente, facendo apparire la stella sullo sfondo dell'obiettivo più luminosa del normale.

    "Stiamo sviluppando un nuovo mezzo di rilevamento del microlensing che ci consentirà di rilevare la firma del microlensing parallattico associata ai buchi neri in questo intervallo di massa, Dawson ha detto. "Rileveremo e limiteremo la frazione di materia oscura composta da buchi neri di massa intermedia e misureremo il loro spettro di massa nella Via Lattea".


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