A masszív asztrofizikai kompakt haloobjektum ( MACHO ) egy csillagászati objektum , amely képes megmagyarázni a sötét anyag jelenlétét a galaxisok halójában .
A MACHO bemutatjaA [ tisztázza ] egy közönséges barion anyagból álló objektum, amely kevés energiát sugároz vagy egyáltalán nem sugároz, és anélkül mozog a csillagközi térben, hogy bármilyen bolygórendszerhez kapcsolódna. Mivel a MACHO-k nem fényes tárgyak, nehéz felismerni őket. A MACHO-k lehetnek fekete lyukak , neutroncsillagok , barna törpék vagy árva bolygók . Néha a fehér törpék és a nagyon halvány vörös törpék a MACHO kategóriába sorolhatók .
A MACHO kifejezést Kim Griest asztrofizikus javasolta 1991 - ben [1] [2] . Ez a mozaikszó a spanyolra utal. macho - " macho , dork" a WIMP kifejezés ellentéte [1] a korábban Michael Turner amerikai kozmológus által javasolt [3] hipotetikus nem-barionos, gyengén kölcsönhatásba lépő, nagy tömegű elemi részecskékre, amelyek gyakorlatilag nem lépnek kölcsönhatásba a közönséges anyaggal, és ezek közé tartoznak. a fő jelöltek a sötét anyag szerepére ( angolul wimp - "bore, gyenge") [4]
A fekete lyukakat néha fényes gázból és porból álló glória észleli, amely akkor képződik, amikor az akkréciós korongot a fekete lyuk gravitációja elpusztítja . Egy ilyen korong gázsugarat hozhat létre , amely egy fekete lyuk közeléből kilökődik. Egy elszigetelt fekete lyuknak nem lesz akkréciós korongja, és csak gravitációs lencsékkel lehet kimutatni .
A kozmológusok megkérdőjelezik azt az állítást, hogy a MACHO-k a sötét anyag jelentős részét teszik ki, mivel a fekete lyukak a galaxis elszigetelt pontjain találhatók. De a sötét anyagot alkotó objektumok legnagyobb részét egyenletesen kell elosztani a galaxisban a gravitáció egyensúlya érdekében. Egyes fizikusok, például George Chaplin ( eng. George Chapline ) és Robert Laughlin ( eng. Robert B. Laughlin ) úgy vélik, hogy a fekete lyukak elfogadott modellje helytelen, és egy új modellel kellene helyettesíteni: - az úgynevezett sötét energia csillag hipotézis . Általános esetben az új modell esetében a sötét energia eloszlása rongyos lesz, és a fő típusú sötét energiájú csillagok lehetséges MACHO jelöltek lehetnek.
Elméleti megfontolások kimutatták, hogy kicsi annak a valószínűsége, hogy a régi MACHO objektumok nagymértékben hozzájárulnak a jelenlegi sötét anyag mennyiségéhez az Univerzumban [5] . A modern elképzelések szerint az Ősrobbanás során nem jöhetett létre kellő számú barion [6] [7] . A barionok akusztikus oszcillációinak egyedi megfigyelései mind a mikrohullámú háttérben , mind a galaxisok nagy léptékű eloszlásában korlátozzák a barionok számának az Univerzumban lévő anyag teljes mennyiségéhez viszonyított arányát. Az ilyen megfigyelések azt mutatták, hogy a MACHO jelenlététől vagy hiányától függetlenül a nem barionos anyag frakciójának nagynak kell lennie.
A MACHO észlelhető, amikor elhaladunk egy csillag előtt, mivel az objektum gravitációja elhajtja a fény útját, amitől a csillag fényesebbnek tűnik a gravitációs mikrolencsék hatására . Kutatók több csoportja is kísérletet tett a MACHO objektumok kimutatására mikrolencsés fényerősítés keresésével. A vizsgálat eredményei alapján arra a következtetésre jutottak, hogy a sötét anyag jelenléte nem magyarázható a MACHO jelenlétével az 1⋅10 -8 és 100 naptömeg közötti tömegtartományban. A MACHO együttműködés azt állította, hogy kellően megbízható mikrolencsés megnyilvánulásokat észleltek ahhoz, hogy előre jelezzék nagyszámú, körülbelül 0,5 naptömegű MACHO jelenlétét, ami képes megmagyarázni Galaxisunkban a sötét anyag körülbelül 20%-ának jelenlétét [8] . Ez a következtetés arra utal, hogy a MACHO objektumok lehetnek fehér törpék vagy vörös törpék, amelyek tömege hasonló. A fehér és vörös törpék azonban nem teljesen sötétek; némi sugárzást bocsátanak ki, így az égboltfelmérések során kimutathatók. A folyamatban lévő felülvizsgálatok lehetővé tették annak a feltételezésnek az elutasítását, hogy az ilyen objektumok a galaxisunk sötét anyagának jelentős részét alkotják. A kutatók egy másik csoportja, az "EROS2 együttműködés" nem erősítette meg az első csoport eredményeit. Nem mutattak ki elegendő számú mikrolencsés jelenséget kétszeres érzékenység mellett [9] . A Hubble teleszkóp NICMOS műszerével végzett megfigyelések azt mutatták, hogy a halo tömegének kevesebb mint egy százaléka vörös törpe [10] [11] , ami a sötét anyag halo tömegének elhanyagolható hányadának felel meg.