Massiivinen astrofyysinen kompakti haloobjekti ( MACHO ) on tähtitiede , joka pystyy selittämään pimeän aineen esiintymisen galaksien halossa .
MACHO esittelee[ selventää ] on esine, joka koostuu tavallisesta baryonisesta aineesta , joka säteilee vähän tai ei ollenkaan energiaa ja liikkuu tähtienvälisessä avaruudessa ilman, että se liittyy mihinkään planeettajärjestelmään. Koska MACHOt eivät ole kirkkaita kohteita, niitä on vaikea havaita. MACHOt voivat olla mustia aukkoja , neutronitähtiä , ruskeita kääpiöitä tai orpoplaneettoja . Joskus valkoiset kääpiöt ja hyvin himmeät punaiset kääpiöt luokitellaan MACHOksi .
Termiä MACHO ehdotti astrofyysikko Kim Griest vuonna 1991 [1] [2] . Tämä lyhenne viittaa espanjaan. macho - " macho , dork" on vastakohta [1] termille WIMP , jota amerikkalainen kosmologi Michael Turner ehdotti [3] hypoteettisille ei-baryonisille heikosti vuorovaikutteisille massiivisille alkuainehiukkasille, jotka eivät käytännössä ole vuorovaikutuksessa tavallisen aineen kanssa ja joita pidetään joukossa. pääehdokkaat pimeän aineen rooliin ( englanniksi wimp - "bore, heikko") [4]
Mustat aukot havaitaan joskus kirkkaan kaasun ja pölyn sädekehän avulla, joka muodostuu , kun mustan aukon painovoima tuhoaa akkretoitumiskiekon . Tällainen kiekko voi luoda mustan aukon läheisyydestä sinkoutuvia kaasusuihkuja . Eristetyssä mustassa aukossa ei ole akkretiolevyä ja se voidaan havaita vain painovoimalinssin avulla .
Kosmologit kyseenalaistavat väitteen, että MACHOt muodostavat merkittävän osan pimeästä aineesta, koska mustat aukot sijaitsevat eristyneissä pisteissä galaksissa. Mutta suurin osa pimeän aineen muodostavista esineistä on jakautunut tasaisesti koko galaksiin painovoiman tasapainottamiseksi. Jotkut fyysikot, esimerkiksi George Chaplin ( eng. George Chapline ) ja Robert Laughlin ( eng. Robert B. Laughlin ) uskovat, että hyväksytty mustien aukkojen malli on virheellinen ja se pitäisi korvata uudella mallilla: niin - kutsutaan pimeän energian tähtihypoteesiksi . Yleisesti ottaen uudessa mallissa pimeän energian jakautuminen on epätasaista ja päätyypin pimeän energian tähdet voivat olla mahdollisia MACHO-ehdokkaita.
Teoreettiset pohdinnat ovat osoittaneet, että todennäköisyys, että vanhojen MACHO-objektien suuri osuus nykyiseen pimeän aineen määrään universumissa on, on pieni [5] . Nykyaikaisten käsitysten mukaan riittävä määrä baryoneja ei voinut muodostua alkuräjähdyksen aikana [6] [7] . Yksittäiset havainnot baryonien akustisista värähtelyistä sekä mikroaaltojen taustalla että galaksien laajamittaisessa jakautumisessa rajoittavat baryonien lukumäärän suhdetta universumin aineen kokonaismäärään. Tällaiset havainnot osoittivat, että riippumatta MACHO:n läsnäolosta tai puuttumisesta ei-baryonisen aineen osuuden on oltava suuri.
MACHO voidaan havaita ohittaessaan tähden, koska kohteen painovoima taivuttaa valon polkua, jolloin tähti näyttää kirkkaammalta gravitaatiomikrolinssien vaikutuksesta . Useat tutkijaryhmät ovat yrittäneet havaita MACHO-objekteja etsimällä valon vahvistusta mikrolinssin avulla. Tutkimuksen tulosten mukaan pääteltiin, että pimeän aineen läsnäoloa ei voida selittää MACHO:n läsnäololla massaalueella 1⋅10 -8 - 100 auringon massaa. MACHO-yhteistyö väitti, että oli havaittu riittävän luotettavia mikrolinssien ilmenemismuotoja, jotta voidaan ennustaa suuren määrän MACHO:ita, joiden massa on noin 0,5 aurinkomassaa, mikä pystyy selittämään noin 20 %:n pimeän aineen läsnäolon galaksissamme [8] . Tämä johtopäätös viittaa siihen, että MACHO-objektit voivat olla valkoisia tai punaisia kääpiöitä, joilla on samanlainen massa. Valkoiset ja punaiset kääpiöt eivät kuitenkaan ole täysin tummia; ne lähettävät jonkin verran säteilyä, joten ne voidaan havaita taivastutkimuksissa. Meneillään olevat tarkastelut mahdollistivat oletuksen, että tällaiset esineet muodostavat merkittävän osan galaksimme pimeästä aineesta. Toinen tutkijaryhmä, "EROS2-yhteistyö", ei vahvistanut ensimmäisen ryhmän havaintoja. He eivät havainneet riittävää määrää mikrolinssiilmiöitä kaksinkertaisella herkkyydellä [9] . Hubble - teleskoopin NICMOS- instrumentilla tehdyt havainnot osoittivat, että alle prosentti halon massasta on punaisia kääpiöitä [10] [11] , mikä vastaa mitätöntä osaa pimeän aineen halomassasta.