Forskere vil bruge gravitationsbølger til at lære om mørkt stof

Når to tilstrækkeligt massive objekter støder sammen - som når to sorte huller smelter sammen - kan kræfterne faktisk bøje rum-tid og skabe krusninger kaldet gravitationsbølger. Disse gravitationsbølger kan detekteres selv fra millioner af lysår væk, hvilket gør dem til en måde at lære om fjerne, dramatiske begivenheder i fjerne dele af universet. Og nu har et hold af astronomer fundet frem til en metode til at bruge gravitationsbølger til at studere det mystiske fænomen mørkt stof.

Ideen med forskningen var at skabe forskellige computermodeller af, hvordan gravitationsbølger fra sorte huls fusioner ville se ud i universer med forskellige typer mørkt stof. Ved at sammenligne modellerne med det, der ses i den virkelige verden, kan vi lære mere om, hvilken type mørkt stof der er mest sandsynlig.

Kunstnerens forestilling viser to sammensmeltede sorte huller, der ligner dem, der blev opdaget af LIGO.
Kunstnerens forestilling viser to sammensmeltende sorte huller, der ligner dem, der blev opdaget af LIGO. De sorte huller roterer på en ikke-justeret måde, hvilket betyder, at de har forskellige orienteringer i forhold til parrets overordnede orbitale bevægelse. LIGO fandt hints om, at mindst et sort hul i systemet kaldet GW170104 ikke var på linje med dets orbitale bevægelse, før det smeltede sammen med dets partner.
LIGO/Caltech/MIT

Forskere ved, at mørkt stof ikke interagerer med lys, men nogle mennesker tror, ​​at det kunne interagere med en type partikel kaldet en neutrino. Det betyder, at neutrinokollisioner kunne forhindre mørkt stof i at danne sig i de strukturer, som er grundlaget for galakser, så disse partikler kunne stoppe galakser i at dannes. Hvis vi kunne finde disse "manglende" galakser, ville det understøtte ideen om, at mørkt stof kan blive påvirket af neutrinoer.

Relaterede

  • Sådan ser du Euclid-teleskopet for mørkt stof opgive denne lørdag
  • Maskinlæring bruges til at skærpe det første billede af et sort hul
  • Uhyggeligt Hubble-billede med spindelvæv hjælper med at undersøge mørkt stof

Det er dog svært at se en galakse, der ikke er dannet. Derfor foreslår forskerne at bruge gravitationsbølger skabt i sorte huls fusioner som en foranstaltning i stedet. Med færre galakser er der færre fusioner og derfor færre gravitationsbølger.

Anbefalede videoer

Simuleringer viser, at dette kunne være en effektiv metode til at lære om mørkt stof. Nuværende gravitationsbølgedetektorer er ikke kraftige nok til at detektere disse små effekter, men den næste generation af instrumenter kan bruges til dette formål.

"Mørkt stof forbliver et af de vedvarende mysterier i vores forståelse af universet," sagde en af ​​forskerne, Sownak Bose fra Durham University, i en udmelding. "Det betyder, at det er særligt vigtigt at fortsætte med at identificere nye måder at udforske modeller af mørkt stof på ved at kombinere både eksisterende og nye sonder for at teste modelforudsigelser fuldt ud. Gravitationsbølgeastronomi tilbyder en vej til bedre at forstå ikke bare mørkt stof, men dannelsen og udviklingen af ​​galakser mere generelt."

Forskningen var præsenteret på National Astronomy Meeting 2023 den 5. juli.

Redaktørens anbefalinger

  • Euclid-mission starter for at undersøge mysterierne bag mørkt stof
  • Supermassivt sort hul spytter en stråle af stof ud i det første af sin slags billede
  • Ingenuity-helikopter hjælper forskere med at lære om støv på Mars
  • Astronomer vil have din hjælp til at få øje på skjulte sorte huller
  • Forskning bekræfter en enorm masse af supermassive sorte hul i centrum af galaksen

Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.