Nedávný výzkum zpochybňuje obecně přijímaný předpoklad, že supermasivní objekt ve středu Mléčné dráhy, Sagittarius A (Sgr A ), je černá díra. Místo toho vědci spekulují, že by se mohlo jednat o extrémně hustou sbírku temné hmoty – koncept, který má dalekosáhlé důsledky pro naše chápání galaxií a samotné podstaty temné hmoty.
Argumenty pro temnou hmotu místo černých děr
V průběhu let astronomové pozorovali hvězdy obíhající kolem Sgr A* neuvěřitelnou rychlostí – až 10 % rychlosti světla – což potvrzuje přítomnost silné gravitační síly. Této intenzivní gravitaci odpovídají také dráhy prašných „G-zdrojů“ poblíž galaktického středu. Tradičně byl připisován černé díře s hmotností 4,6 milionu hmotností Slunce. Nový model však naznačuje, že podobná akumulace temné hmoty by mohla vytvořit stejný efekt.
Nejde jen o výměnu jednoho neviditelného objektu za jiný. Klíčem je typ temné hmoty. Model týmu vyžaduje „fermionickou“ temnou hmotu složenou z ultralehkých částic, která by vytvořila kompaktní jádro simulující černou díru a současně vytvořilo obrovské, difúzní halo zasahující za viditelnou galaxii. Jiné kompozice temné hmoty nemohou takovou strukturu reprodukovat.
Role Gaie při zpochybňování stávajících modelů
Podpora pro tuto teorii pochází částečně z dat shromážděných vesmírnou misí Gaia Evropské kosmické agentury. Gaia přesně zmapovala rotaci hvězd ve vnějším halo Mléčné dráhy a odhalila zpomalení křivky galaktické rotace – jev známý jako Keplerianův rozpad.
Standardní kosmologický model, který předpokládá „studenou“ (pomalu se pohybující) temnou hmotu, má potíže vysvětlit tento pokles. Fermionská temná hmota však předpovídá hustší a kompaktnější halo, což by mohlo vysvětlit pozorované zpomalení. To je kritické, protože spojuje data získaná ve středu galaxie s daty získanými ve vnějším halo.
Stín pochybností: Vysvětlení snímku dalekohledu horizontu událostí
Jedním z hlavních problémů s hypotézou temné hmoty je snímek Sgr A* pořízený dalekohledem Event Horizon Telescope (EHT). Zdá se, že zářící prstenec kolem tmavé centrální oblasti odpovídá stínu vrženému černou dírou. Vědci však prokázali, že husté jádro fermionické temné hmoty může také ohýbat světlo dostatečně silně, aby vytvořilo podobný stín, přestože je pro přímé pozorování neviditelné.
„Náš model vysvětluje nejen oběžné dráhy hvězd a rotaci galaxie, ale je také v souladu se slavným obrázkem „stínu černé díry“,“ říká Valentina Crespi, vedoucí skupiny v La Plata Institute of Astrophysics.
Další kroky: testování teorie
Přestože model temné hmoty úspěšně reprodukuje pozorované chování, včetně drah hvězd, galaktické struktury a stínu černé díry, na závěry je ještě příliš brzy. Tým navrhuje budoucí pozorování pomocí dalekohledu Very Large Telescope (VLT) k hledání „fotonového prstence“ kolem Sgr A*. Jeho přítomnost potvrdí černou díru; jeho nepřítomnost může posílit argument pro jádro temné hmoty.
Debata ještě zdaleka neskončila. Záhada středu Mléčné dráhy zůstává nevyřešena: shluk temné hmoty nebo supermasivní černá díra? Pravdu odhalí až další pozorování.
