Vědci chtějí pomocí gravitačních vln poznávat temnou hmotu

click fraud protection

Když se dva dostatečně hmotné objekty srazí – například když se spojí dvě černé díry – síly mohou skutečně ohýbat časoprostor a vytvářet vlnky tzv. gravitační vlny. Tyto gravitační vlny lze detekovat i ze vzdálenosti milionů světelných let, což z nich dělá způsob, jak se o nich dozvědět vzdálené, dramatické události ve vzdálených částech vesmíru. A nyní tým astronomů přišel s metodou, jak pomocí gravitačních vln studovat záhadný jev temné hmoty.

Myšlenkou výzkumu bylo vytvořit různé počítačové modely toho, jak by vypadaly gravitační vlny ze sloučení černých děr ve vesmírech s různými typy temné hmoty. Porovnáním modelů s tím, co je vidět ve skutečném světě, se můžeme dozvědět více o tom, jaký typ temné hmoty je nejpravděpodobnější.

Umělcova koncepce ukazuje dvě splývající černé díry podobné těm, které detekovalo LIGO.
Umělcova koncepce ukazuje dvě splývající černé díry podobné těm, které detekovalo LIGO. Černé díry se točí nezarovnaným způsobem, což znamená, že mají různé orientace vzhledem k celkovému orbitálnímu pohybu páru. LIGO nalezlo náznaky, že alespoň jedna černá díra v systému nazvaná GW170104 nebyla v souladu se svým orbitálním pohybem, než se spojila se svým partnerem.
LIGO/Caltech/MIT

Vědci vědí, že temná hmota neinteraguje se světlem, ale někteří lidé si myslí, že by mohla interagovat s typem částice zvané neutrino. To znamená, že srážky neutrin by mohly zabránit formování temné hmoty do struktur, které jsou základem galaxií, takže tyto částice by mohly zabránit formování galaxií. Pokud bychom našli tyto „chybějící“ galaxie, podpořilo by to myšlenku, že temná hmota může být ovlivněna neutriny.

Příbuzný

  • Jak sledovat start Euklidova dalekohledu temné hmoty tuto sobotu
  • Strojové učení se používalo k zaostření prvního obrázku černé díry
  • Strašidelný pavučinový snímek Hubblea pomáhá zkoumat temnou hmotu

Je těžké vidět galaxii, která se nezformovala. To je důvod, proč vědci navrhují použít jako měřítko gravitační vlny vytvořené při sloučení černých děr. S menším počtem galaxií je méně slučování, a tudíž méně gravitačních vln.

Doporučená videa

Simulace ukazují, že by to mohla být účinná metoda pro poznávání temné hmoty. Současné detektory gravitačních vln nejsou dostatečně výkonné, aby detekovaly tyto malé efekty, ale pro tento účel by mohla být použita další generace nástrojů.

„Temná hmota zůstává jednou z trvalých záhad v našem chápání vesmíru,“ řekl jeden z výzkumníků, Sownak Bose z Durhamské univerzity. prohlášení. „To znamená, že je obzvláště důležité pokračovat v identifikaci nových způsobů, jak zkoumat modely temné hmoty, a to kombinací stávajících i nových sond, aby bylo možné co nejlépe otestovat předpovědi modelů. Astronomie gravitačních vln nabízí cestu k lepšímu pochopení nejen temné hmoty, ale obecněji vzniku a vývoje galaxií.

Výzkum byl představeno na Národním setkání astronomů v roce 2023 dne 5. července.

Doporučení redakce

  • Spouští se mise Euclid, která má prozkoumat záhady temné hmoty
  • Supermasivní černá díra chrlí výtrysk hmoty na prvním snímku svého druhu
  • Vrtulník Ingenuity pomáhá výzkumníkům dozvědět se o prachu na Marsu
  • Astronomové chtějí vaši pomoc při odhalování skrytých černých děr
  • Výzkum potvrzuje obrovskou hmotnost supermasivní černé díry v centru galaxie

Upgradujte svůj životní stylDigitální trendy pomáhají čtenářům mít přehled o rychle se měnícím světě technologií se všemi nejnovějšími zprávami, zábavnými recenzemi produktů, zasvěcenými úvodníky a jedinečnými náhledy.