Teadlased tahavad tumeaine tundmaõppimiseks kasutada gravitatsioonilaineid

click fraud protection

Kui kaks piisavalt massiivset objekti põrkuvad – näiteks kahe musta augu ühinemisel – võivad jõud tegelikult aegruumi painutada, tekitades lainetust, nn. gravitatsioonilained. Neid gravitatsioonilaineid saab tuvastada isegi miljonite valgusaastate kauguselt, muutes need viisiks kauged, dramaatilised sündmused universumi kaugetes osades. Ja nüüd on astronoomide meeskond välja töötanud meetodi gravitatsioonilainete kasutamiseks tumeaine salapärase nähtuse uurimiseks.

Uurimistöö idee oli luua erinevaid arvutimudeleid selle kohta, kuidas näeksid välja mustade aukude ühinemisel tekkivad gravitatsioonilained erinevat tüüpi tumeainega universumites. Võrreldes mudeleid reaalses maailmas nähtuga, saame rohkem teada, millist tüüpi tumeaine on kõige tõenäolisem.

Kunstniku kontseptsioon näitab kahte ühinevat musta auku, mis on sarnased LIGO tuvastatud aukudega.
Kunstniku kontseptsioon näitab kahte ühinevat musta auku, mis on sarnased LIGO tuvastatud aukudega. Mustad augud pöörlevad joondamata, mis tähendab, et neil on paari üldise orbitaalse liikumise suhtes erinev suund. LIGO leidis vihjeid, et vähemalt üks must auk süsteemis nimega GW170104 ei olnud enne oma partneriga ühinemist oma orbiidi liikumisega joondatud.
LIGO/Caltech/MIT

Teadlased teavad, et tumeaine ei suhtle valgusega, kuid mõned inimesed arvavad, et see võib suhelda teatud tüüpi osakestega, mida nimetatakse neutriinodeks. See tähendab, et neutriinode kokkupõrked võivad takistada tumeaine moodustumist struktuurideks, mis on galaktikate aluseks, nii et need osakesed võivad peatada galaktikate tekke. Kui me leiaksime need "kadunud" galaktikad, toetaks see ideed, et tumeainet võivad neutriinod mõjutada.

Seotud

  • Kuidas vaadata sel laupäeval Eukleidese tumeaine teleskoobi starti
  • Masinõpet kasutati musta augu esimese pildi teravdamiseks
  • Õudne ämblikuvõrguga Hubble'i pilt aitab uurida tumeainet

Siiski on raske näha galaktikat, mis ei tekkinud. Sellepärast soovitavad teadlased kasutada mõõdupuuna hoopis mustade aukude ühinemisel tekkinud gravitatsioonilaineid. Vähemate galaktikate korral on vähem ühinemisi ja seetõttu vähem gravitatsioonilaineid.

Soovitatud videod

Simulatsioonid näitavad, et see võib olla tõhus meetod tumeaine tundmaõppimiseks. Praegused gravitatsioonilainete detektorid ei ole nende väikeste mõjude tuvastamiseks piisavalt võimsad, kuid selleks võiks kasutada järgmise põlvkonna instrumente.

"Tumeaine jääb meie universumi mõistmise üheks püsivamaks saladuseks," ütles üks uurijatest, Sownak Bose Durhami ülikoolist. avaldus. "See tähendab, et eriti oluline on jätkata uute viiside leidmist tumeaine mudelite uurimiseks, kombineerides nii olemasolevaid kui ka uusi sonde, et testida mudeli ennustusi täielikult. Gravitatsioonilainete astronoomia pakub võimalust paremini mõista mitte ainult tumeainet, vaid ka galaktikate teket ja arengut üldisemalt.

Uuring oli esitleti 2023. aasta riiklikul astronoomiakohtumisel 5. juulil.

Toimetajate soovitused

  • Eukleidese missioon algab tumeaine saladuste uurimiseks
  • Ülimassiivne must auk paiskab välja ainejoa esmakordsel pildil
  • Ingenuity helikopter aitab teadlastel õppida tundma Marsi tolmu
  • Astronoomid soovivad teie abi varjatud mustade aukude tuvastamisel
  • Uuringud kinnitavad, et galaktika keskmes on tohutu suur mass supermassiivseid musta auke

Uuendage oma elustiiliDigitaalsed suundumused aitavad lugejatel hoida silma peal kiirel tehnikamaailmal kõigi viimaste uudiste, lõbusate tooteülevaadete, sisukate juhtkirjade ja ainulaadsete lühiülevaadetega.