I ricercatori hanno selezionato due buchi neri vicini (A0620-00 e XTE J1118+480) facenti parte di sistemi binari. Ciascuno ha una stella che vi orbita attorno e seguendo le orbite di queste compagne, è emerso che i loro tassi di decadimento orbitale sono di circa un millisecondo (1 ms) all'anno, che è circa 50 volte superiore alla stima teorica di circa 0,02 ms all'anno.

Per esaminare se la materia oscura esiste intorno ai buchi neri, il team EdUHK ha applicato il "modello di attrito dinamico della materia oscura", una teoria ampiamente diffusa nel mondo accademico, ai due sistemi binari scelti, attraverso simulazioni al computer. In questo modo è emerso che il rapido decadimento orbitale delle stelle compagne corrisponde esattamente ai dati osservati. Questa è una prova indiretta che la materia oscura attorno ai buchi neri può generare un significativo attrito dinamico, rallentando la velocità orbitale delle stelle compagne.

Prova indiretta

I risultati, che hanno confermato una teoria formulata alla fine del XX secolo, rappresentano una svolta nella ricerca sulla materia oscura.
Secondo l'ipotesi, la materia oscura abbastanza vicina ai buchi neri verrebbe inghiottita, lasciando resti da ridistribuire. Il processo finisce per formare un "picco di densità" attorno ai buchi neri.

Il dottor Chan Man-ho, professore associato presso il Dipartimento di Scienze e Studi Ambientali, ha spiegato che una densità così elevata di materia oscura creerebbe attrito dinamico alla stella compagna, in un modo simile alla forza di trascinamento.
"Questo è il primo studio in assoluto ad applicare il 'modello di attrito dinamico' nel tentativo di convalidare e dimostrare l'esistenza della materia oscura che circonda i buchi neri", ha affermato. "Lo studio fornisce un'importante nuova direzione per la futura ricerca sulla materia oscura".

Il nuovo approccio adottato dal team di EdUHK potrà essere applicato altrove nella galassia: "Solo nella Via Lattea, ci sono almeno 18 sistemi binari simili ai nostri soggetti di ricerca, che possono fornire ricche informazioni per aiutare a svelare il mistero della materia oscura".

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.