Objekt med massen på tre måner blir oppdaget i den store magellanske skyen ved gravitasjonsmikrolinsing

Grande Galáxia de Magalhães

Grande Galáxia de Magalhães - Tigertimwu/ Shutterstock.com

En astronomisk hendelse registrert 18. desember 2019 i Grande Nuvem av Magalhães resulterte i identifisering av et himmellegeme av uvanlig natur. Astrônomos oppdaget en midlertidig, symmetrisk økning i lysstyrken til en fjern stjerne. Fenomenet varte i omtrent en time. Observasjonen ble detaljert av Mark Thompson i en publikasjon på Universe Today. Det lysende mønsteret indikerer forekomsten av en fysisk effekt kjent som gravitasjonsmikrolinsing.

Objektet ansvarlig for den visuelle endringen ble kalt Phoebe. Einstein sin generelle relativitetsteori ligger til grunn for forståelsen av denne typen hendelser i rommet. Tyngdekraften til en massiv kropp fungerer som et forstørrelsesglass når den passerer foran en lyskilde. Den registrerte oppførselen skiller seg fra vanlige stjernevariasjoner. Erupções sol- og asteroidepassasjer produserer helt forskjellige visuelle signaturer i teleskoper.

Análise-data av Universidade Swinburne

Pesquisadores av Universidade Swinburne, lokalisert på Melbourne, utførte evalueringen av de fotometriske registreringene. Teamet brukte data fra en høy-kadens undersøkelse fokusert spesifikt på Grande Nuvem og Magalhães. Den unike formen på lyskurven bekreftet passasjen til et kompakt og isolert objekt. Instrumentenes presisjon gjorde det mulig å utelukke målefeil eller atmosfærisk interferens. Identifikasjonen av Phoebe genererte nye spørsmål om sammensetningen av lavmasse himmellegemer i universet.

Den nøyaktige varigheten av hendelsen ga grunnlaget for påfølgende fysiske beregninger. Den forbedrede gløden vedvarte i omtrent 60 minutter. Mekanikken til gravitasjonsmikrolinsing etablerer et direkte forhold mellom transitttiden og massen til det avskjærende objektet. Lettere Corpos krysser siktlinjen raskere. Den reduserte observasjonstiden indikerte en ekstremt liten masse etter konvensjonelle astronomiske standarder.

De matematiske resultatene viste at Phoebe har omtrent tre ganger massen av den terrestriske Lua. Este-verdien representerer en liten brøkdel sammenlignet med planetene i vårt solsystem. Den beregnede massen er langt under den teoretiske grensen for dannelsen av stjernenes sorte hull. Esses tette kropper krever minst fem ganger massen av Sol for å dannes gjennom gravitasjonskollapsen til en død stjerne. Uoverensstemmelsen i verdier rettet forskningen mot mindre vanlige alternativer.

Hipóteses om klassifisering av himmellegemer

Det vitenskapelige teamet etablerte forskjellige scenarier for å forklare opprinnelsen og naturen til Phoebe. Forslagene tar for seg banedynamikk og dannelsesprosessene til kosmos. Den nøyaktige definisjonen av objektet påvirker nåværende astrofysikkmodeller direkte. Forskerne jobber med tre hovedmuligheter for å kategorisere funnet gjort i 2019.

  • Driftende Planeta kastet ut fra det originale stjernesystemet passerer Via Láctea uten å gå i bane rundt en vertsstjerne.
  • Ekstragalaktisk Planeta som tilhører Grande Nuvem selv fra Magalhães med egenskaper for absolutt romlig isolasjon.
  • Buraco primordial black dannet av tetthetssvingninger i de første brøkdelene av et sekund etter Big Bang.

Den ekstragalaktiske planethypotesen vil representere en observasjonsmilepæl i moderne astronomi. Deteksjon av verdener utenfor Via Láctea gjennom gravitasjonsmikrolinsing er en svært teknisk kompleks prosess. Den ekstreme avstanden gjør det vanskelig å fange direkte reflektert eller blokkert lys. Gravitasjonslinsemetoden kommer rundt denne begrensningen ved å bruke gravitasjon som et naturlig forstørrelsesverktøy. Bekreftelse av denne teorien vil kreve komplementære observasjoner av lignende hendelser i samme romlige region.

Muligheten for et primordielt sort hull introduserer elementer fra tidlig kosmologi i forskningen. Esses teoretiske objekter er ikke avhengige av stjernens livssyklus for å eksistere i rommet. Dannelse ville skje i et miljø med ekstrem tetthet og temperatur kort tid etter den første utvidelsen av universet. Eksistensen av mikroskopiske sorte hull har vært diskutert i det vitenskapelige miljøet i flere tiår. Den beregnede massen til Phoebe stemmer perfekt overens med foreslåtte matematiske modeller for disse primordiale enhetene.

Probabilidade-statistikk og mørk materie-halo

Astronomer brukte statistiske modeller for å vurdere Phoebes mest sannsynlige plassering. Analysen tok for seg massefordelingen mellom forskjellige kjente galaktiske strukturer. Studien sammenlignet stjernepopulasjonen til Via Láctea med himmellegemene til Grande Nuvem og Magalhães. Intergalaktisk rom kom også inn i forskernes matematiske ligning. Resultatene pekte på en spesifikk, usynlig region av kosmos.

Haloen av mørk materie dukket opp som det mest gunstige miljøet for å huse det oppdagede objektet. Beregninger viste en 100 000 ganger større sannsynlighet for at Phoebe tilhørte denne strukturen. Forskjellens margin indikerer at himmellegemet er fem størrelsesordener mer sannsynlig å integrere mørk materie enn konvensjonell stjernematerie. Haloen fungerer som en gigantisk gravitasjonskonvolutt som omgir og gjennomsyrer observerbare galakser.

Assosiasjonen til mørk materie utelukker sannsynligheten for at Phoebe er en vanlig useriøs planet. Planetas ejecta opprettholder vanligvis nærhet til det galaktiske opprinnelsesplanet. Tilstedeværelsen i haloen antyder en uavhengig opprinnelse til planetariske dannelsesprosesser i protoplanetariske skiver. Mørk materie utgjør det meste av massen i universet. Deteksjonen av kompakte objekter i denne regionen gir konkrete data for å kartlegge denne strukturen som er usynlig for optiske teleskoper.

Implicações for studiet av det tidlige universet

Validering av den primordiale sorte hull-hypotesen i mørk materie-haloen vil tilbakestille Phoebes alder. Objektet ville være blant de eldste enhetene som noen gang er oppdaget av menneskelig instrumentering. Formasjonen skulle gå før fremveksten av de første stjernene. Prosessen ville ha skjedd allerede før organiseringen av de første hydrogen- og heliumatomene. Det kaotiske miljøet i det nyfødte universet ga de nøyaktige betingelsene for denne ekstreme kompresjonen av materie.

Phoebes bane vil strekke seg over en periode på 13 milliarder år. Objektet krysset rommet i absolutt stillhet. Lysinteraksjonen i 2019 representerte en enestående begivenhet. Tyngdekraften fungerte som den eneste avslørende kraften. Fraværet av deres egen stråling gjør disse kroppene usynlige for tradisjonelle romskanningsmetoder.

Den pågående Grande Nuvem-undersøkelsen av Magalhães forblir aktiv ved observatoriene. Universidade Swinburne fortsetter å analysere fotometriske data på jakt etter nye gravitasjonsmikrolinsehendelser. Identifisering av lignende lysanomalier vil styrke det statistiske grunnlaget for forskningen. Det astronomiske samfunnet bruker disse sjeldne hendelsene til å kalibrere massefordelingsmodeller. Høy-kadens overvåkingsteknologi lar deg registrere lysstyrkevariasjoner som varer bare noen få minutter.

Katalogiseringen av Phoebe etablerer en ny parameter for søk etter himmellegemer med lav masse. Deteksjonsalgoritmer er innstilt for å identifisere kortvarige lyskurver med større nøyaktighet. Å skille instrumentell støy fra ekte gravitasjonslinsehendelser krever avansert databehandling. Dataene som samles inn, er fortsatt under gransking av forskjellige forskerteam. Uavhengig gjennomgang av masse- og orbitalsannsynlighetsberegninger sikrer den vitenskapelige strengheten til målingene som presenteres.

Se Også