Oklahoma Üniversitesi'nden bir araştırmacı ekibi Samanyolu'nun dışında “gezegensel kütle organlarını” keşfetti. Bir yerçekimi-mercekli gökada ve bir yerçekimi-mercekli gökada kümesinde, kuasar mikro mercek adı verilen bir teknik kullanılarak keşfedildi. Araştırmacılara göre, gezegensel kütle nesneleri ya gezegenler ya da ilkel karadeliklerdir.
Bu tespitler bu tipin ikincisi ve üçüncüsüdür. Birincisi 2018'de aynı araştırmacıların bazılarını içeren oldu. Şu anda böyle nesneleri doğrudan tespit etmenin bir yolu yoktur ve gezegenler ile küçük kara delikler arasında ayrım yapmanın bir yolu yoktur.
“Serbest yüzer gezegenler ya da ilkel karadelikler gibi gezegen kütleli nesnelerin tespiti, yıldız / gezegen oluşumu ya da erken evrenin modellenmesi için son derece değerlidir” dedi. “İki popülasyonu ayrıştırmasa bile, ilkel kara delik popülasyonu üzerindeki sınırımız zaten bu kütle aralığında önceki sınırların altında birkaç büyüklük sırasıdır.”
Bu bulguları özetleyen yeni makale “Ekstragalaktik Sistemlerde Gezegen Kütlesi Nesnelerinin Doğrulanması” başlığını taşımaktadır. Yazarlar Saloni Bhatiani, Xinyu Dai ve Eduardo Guerras. Makale Astrofizik Dergisi'nde yayınlanmaktadır.
Son birkaç yıldır kendi Samanyolu galaksimizdeki gezegenlerin çeşitliliği ve göreceli bolluğu hakkında çok şey öğrendik. Peki ya diğer galaksiler? Bu ayrıntı düzeyinde araştırma yapmak zor, yani ekstra galaktik gezegenler hakkında çok az kanıtımız var, sadece varsayımlar. Ancak quasar mikro lenslere dayalı yeni bir teknik bize daha fazla kanıt sunuyor.
Teknik uzak parlak Aktif Galaktik Çekirdeklerden (AGN) veya kuasarlardan gelen ışığa dayanır. Bu ışığı kullanarak, araştırmacılar spektrumu gezegensel cisimlerin ışık imzalarında inceleyebildiler. Bu onların “bu gezegen kütleli cisimlerin fraksiyonunu galaktik hale göre kısıtlamalarına” izin verdi. Nesneler, ev sahibi galaksilerin toplam kütlesinin yaklaşık% 0.01'i kadardır. Kütleleri Jüpiter'den Ay kütlesine kadar değişir ve bu kütle aralığında en sıkı kısıtlamaları sağlar.
İki sistem Q J0158-4325 ve SDSS J1004 + 4112'dir.
Bu nesneler kütleçekimsel olarak bağlanmamıştır ve araştırmacılara göre bunlar iki şeyden biridir: yıldızlar ve gezegenlerin oluşumu sırasında çıkarılan veya dağılmış haydut serbest yüzen gezegenler; veya ilkel kara delikler. Araştırmacıların makalelerinde söylediği gibi, “Analizimiz, bağlanmamış gezegen kütleli nesnelerin galaksilerde evrensel olduğunu gösteriyor ve nesneleri serbest yüzen gezegenler veya ilkel kara delikler olarak görüyoruz.”
“Uzak galaksilerde gezegen kitle nesnelerinden sürekli olarak sinyaller çıkarabiliriz. Bu astrofizikte yeni bir pencere açar. ”
Saloni Bhatiani, Araştırmacı ve Doktora OU. şirketinde student
Bu çalışma gökadalarda gezegen kütleli cisimlerin büyük olasılıkla evrensel olduğunu göstermektedir. Ayrıca, bir galaksi kümesinin kesişen bölgesi için kütle üzerindeki ilk kısıtlamaları da sağlar. Primordial karadelikler için bu limitler, önceki limitlerin altındaki birkaç büyüklük sırasıdır. Kağıtlarında söyledikleri gibi, “Yıldız ölçeğinde astronomik karanlık maddeye gezegen, aynı zamanda büyük kompakt halo nesneleri (MACHO'lar) olarak da biliniyordu. Ancak bu çalışma, ev sahibi galaksilerin toplam kütlesinin yaklaşık% 0.01'ine indiriyor.
“İki yeni sistemdeki tespitler konusunda çok heyecanlıyız,” dedi Ph.D. Araştırmacılardan biri olan öğrenci Saloni Bhatiani. “Uzak galaksilerde gezegen kitle nesnelerinden sürekli olarak sinyaller çıkarabiliriz. Bu astrofizikte yeni bir pencere açar. ”
Makalenin dediği gibi, “FFP'lerin (serbest yüzer gezegenler) sayı yoğunluğu sadece detaylı fırlatma işlemlerine değil, aynı zamanda gezegen oluşum modellerine de bağlıdır. Kuantum dalgalanmalarından kaynaklanan enflasyon döneminde primordial kara deliklerin oluştuğu düşünülmektedir. Bu nedenle, bu gezegen kütleli nesneler ya yıldız / gezegen oluşumu ve saçılma sürecinin sondası ya da enflasyon çağının en erken evrenindeki temel fizik olarak kullanılabilir. ”
Dolayısıyla bu çalışma dikkat çekicidir, çünkü Evren şu anda yaşının yarısındayken gezegen-kütleli nesnelerin varlığını teyit etmektedir.
Bu çalışmayı destekleyen veriler NASA’nın Chandra X-ray Gözlemevi'nden geldi. Bu gezegen kütlesi nesneleri için gözlemsel kanıt, kuasarın X-ışını emisyon hattında kayma olarak görünen mikrolensleme sinyallerinden elde edilmiştir. Bu gözlemsel ölçümler, OU Süper Hesaplama Eğitim ve Araştırma Merkezi'nde hesaplanan mikrolensleme simülasyonlarıyla eşleştirildi.
Erken evrende ilkel kara delikler oluştu. Büyük ölçüde varsayımsaldırlar ve eğer varsa, Büyük Patlama'dan sonraki ilk saniyede oluşurlar. O zaman, evren homojen olmaktan ziyade topaklıydı ve gökbilimciler bazı yoğun, sıcak bölgelerin kara deliklere çökebileceğini düşünüyorlardı.
Bir süredir, merhum Stephen Hawking'in de dahil olduğu bilim adamları, karanlık maddenin ilkel kara delikler olabileceğini düşündüler. Ancak bu teori, 2019 tarihli bir makalede yatmaktadır.
Daha:
- Basın Bülteni: OU Araştırma Grubu, Ekstragalaktik Sistemlerde Gezegen Kütleli Nesneleri Onayladı
- Araştırma Raporu: Ekstragalaktik Sistemlerde Gezegen Kütlesi Nesnelerinin Teyidi
- Space Magazine: Artık Karanlık Maddenin İlkel Kara Delik olmadığını Biliyoruz
