Nova studija ispituje da li oko 4 miliona Sunčevih masa u centru Mliječnog Puta pripada supermasivnoj crnoj rupi ili ultragustoj grudvi fermionske tamne materije bez horizonta. Orbita zvijezde S2 trenutno je kompatibilna s oba modela, dok Gaia podaci o Keplerovom padu rotacije dodatno podržavaju ideju prostranog fermionskog halo‑modela. Buduća opažanja S2, bližih zvijezda i finiji EHT‑snimci mogli bi razriješiti dilemu.
U Srcu Mliječnog Puta: Crna Rupa Ili Ultragusta Grudva Tamne Materije?
Something Far Darker Than a Black Hole Could Hide in The Heart of The Milky Way
Neosporno je da u središtu Mliječnog Puta postoji izuzetno masivan objekt — oko 4 miliona puta masivniji od Sunca. Ipak, nova međunarodna studija postavlja pitanje da li je to jedino moguće objašnjenje: umjesto supermasivne crne rupe Sagittarius A* (Sgr A*), u centru bi se mogla nalaziti ultragusta, horizon‑slobodna grudva fermionske tamne materije.
Modeli i dokazi
Dosadašnja mjerenja orbita zvijezda u blizini galaktičkog centra, naročito zvijezde S2 s periodom od ~16 godina, dosljedna su masi reda 4×106 M☉. Tim na čelu s Valentinom Crespi i Carlosom Argüellesom pokazao je da i klasični crno‑rupa model i model kompaktne grudve fermionske tamne materije mogu jednako dobro objasniti opaženo gibanje tih zvijezda.
The Event Horizon Telescope image of Sagittarius A*. (EHT Collaboration)
Šta je fermionska tamna materija?
Fermioni su čestice koje podležu Paulijevom principu izbacivanja (degeneracijski tlak), pa se ne mogu beskonačno sažeti. U teoriji, fermionska tamna materija može formirati stabilne, vrlo guste jezgre slične bijelim patuljcima ili neutronskim zvijezdama — ali bez horizonta događaja i bez emitiranja svjetlosti.
„Ne predlažemo samo zamjenu crne rupe tamnim objektom; predlažemo da su supermasivni centar i halo tamne materije različite manifestacije iste kontinuirane supstance,“ kaže Carlos Argüelles.
Kako razlučiti modele?
Trenutne posmatranja S2 ne mogu jednoznačno odrediti da li je u pitanju crna rupa ili fermionska grudva — oba modela daju gotovo identične orbite. Međutim, postoje dalji tragovi koji idu u korist modela fermionske tamne materije: Gaia kartografija pokazuje Keplerov pad rotacije Mliječnog Puta na velikim udaljenostima, što se prirodnije uklapa u model s prostranim haloom fermionske tamne materije.
Subscribe to ScienceAlert's free fact-checked newsletter
Buduća opažanja mogu biti presudna: dugoročno praćenje S2 i drugih, bližih zvijezda može otkriti sitne razlike u orbitalnoj dinamici, dok će naprednija opažanja Event Horizon Telescopea (EHT) moći tražiti karakteristike poput jasno definiranog fotonskog prstena — što bi bilo očekivano kod prave crne rupe, ali bi moglo izostati ili biti izmijenjeno kod horizon‑slobodne grudve.
Zaključak i publikation
Rezultat je važan jer pokazuje da alternativni modeli tamne materije mogu povezati centralne objekte i galaktičke haloe u jedinstven okvir. Rad je objavljen u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Pomozite nam da budemo bolji.
