Изследователите искат да използват гравитационни вълни, за да научат за тъмната материя

Когато два достатъчно масивни обекта се сблъскат - като например когато две черни дупки се слеят - силите всъщност могат да огънат пространство-времето, създавайки вълни, наречени гравитационни вълни. Тези гравитационни вълни могат да бъдат открити дори от разстояние милиони светлинни години, което ги прави начин да научите за далечни, драматични събития в далечни части на Вселената. И сега екип от астрономи излезе с метод за използване на гравитационни вълни за изследване на мистериозния феномен на тъмната материя.

Идеята на изследването беше да се създадат различни компютърни модели за това как ще изглеждат гравитационните вълни от сливането на черни дупки във вселени с различни видове тъмна материя. Чрез сравняване на моделите с това, което се вижда в реалния свят, можем да научим повече за това какъв тип тъмна материя е най-вероятният.

Концепцията на художника показва две сливащи се черни дупки, подобни на тези, открити от LIGO.
Концепцията на художника показва две сливащи се черни дупки, подобни на тези, открити от LIGO. Черните дупки се въртят по неподравнен начин, което означава, че имат различни ориентации спрямо общото орбитално движение на двойката. LIGO откри намеци, че поне една черна дупка в системата, наречена GW170104, не е била съобразена с нейното орбитално движение, преди да се слее с партньора си.
LIGO/Caltech/MIT

Учените знаят, че тъмната материя не взаимодейства със светлината, но някои хора смятат, че тя може да взаимодейства с вид частица, наречена неутрино. Това означава, че сблъсъците на неутрино могат да попречат на тъмната материя да се образува в структурите, които са в основата на галактиките, така че тези частици могат да спрат образуването на галактики. Ако успеем да открием тези „липсващи“ галактики, това ще подкрепи идеята, че тъмната материя може да бъде засегната от неутрино.

Свързани

  • Как да гледате изстрелването на телескопа за тъмна материя на Евклид тази събота
  • Машинното обучение се използва за изостряне на първото изображение на черна дупка
  • Призрачно изображение на Хъбъл, покрито с паяжини, помага за изследването на тъмната материя

Трудно е обаче да се види галактика, която не се е образувала. Ето защо изследователите предлагат вместо това да се използват гравитационни вълни, създадени при сливането на черни дупки като мярка. С по-малко галактики има по-малко сливания и следователно по-малко гравитационни вълни.

Препоръчани видеоклипове

Симулациите показват, че това може да бъде ефективен метод за изучаване на тъмната материя. Настоящите детектори за гравитационни вълни не са достатъчно мощни, за да открият тези малки ефекти, но следващото поколение инструменти може да се използва за тази цел.

„Тъмната материя остава една от трайните мистерии в нашето разбиране за Вселената“, каза един от изследователите, Совнак Бозе от университета Дърам, в изявление. „Това означава, че е особено важно да продължим да идентифицираме нови начини за изследване на модели на тъмна материя, комбинирайки както съществуващи, така и нови сонди, за да тестваме прогнозите на модела в най-голяма степен. Астрономията на гравитационните вълни предлага път за по-добро разбиране не само на тъмната материя, но и на образуването и еволюцията на галактиките по-общо.

Изследването беше представен на Националната астрономическа среща през 2023 г на 5 юли.

Препоръки на редакторите

  • Мисията Euclid стартира, за да изследва мистериите на тъмната материя
  • Свръхмасивна черна дупка изхвърля струя материя в първото по рода си изображение
  • Хеликоптерът Ingenuity помага на изследователите да научат за праха на Марс
  • Астрономите искат вашата помощ, за да открият скрити черни дупки
  • Изследванията потвърждават огромна маса на свръхмасивна черна дупка в центъра на галактиката

Надградете начина си на животDigital Trends помага на читателите да следят забързания свят на технологиите с всички най-нови новини, забавни ревюта на продукти, проницателни редакционни статии и единствени по рода си кратки погледи.