Kun kaksi riittävän massiivista kohdetta törmäävät toisiinsa – esimerkiksi kun kaksi mustaa aukkoa sulautuvat yhteen – voimat voivat itse asiassa taivuttaa aika-avaruutta ja luoda aaltoilua ns. gravitaatioaaltoja. Nämä gravitaatioaallot voidaan havaita jopa miljoonien valovuosien etäisyydeltä, mikä tekee niistä tavan oppia kaukaisia, dramaattisia tapahtumia universumin kaukaisissa osissa. Ja nyt ryhmä tähtitieteilijöitä on keksinyt menetelmän gravitaatioaaltojen käyttämiseksi pimeän aineen salaperäisen ilmiön tutkimiseen.
Tutkimuksen ideana oli luoda erilaisia tietokonemalleja siitä, miltä mustien aukkojen sulautumisesta syntyvät gravitaatioaallot näyttäisivät universumeissa, joissa on erityyppistä pimeää ainetta. Vertaamalla malleja siihen, mitä todellisessa maailmassa nähdään, voimme oppia lisää siitä, minkä tyyppinen pimeä aine on todennäköisin.
Tutkijat tietävät, että pimeä aine ei ole vuorovaikutuksessa valon kanssa, mutta jotkut ihmiset ajattelevat, että se voi olla vuorovaikutuksessa neutriinoksi kutsutun hiukkasen kanssa. Tämä tarkoittaa, että neutrinotörmäykset voivat estää pimeän aineen muodostumisen galaksien perustana oleviksi rakenteiksi, joten nämä hiukkaset voivat estää galaksien muodostumisen. Jos löytäisimme nämä "puuttuvat" galaksit, se tukisi ajatusta, että neutriinot voivat vaikuttaa pimeään aineeseen.
Liittyvät
- Kuinka katsella Euklidisen pimeän aineen teleskoopin laukaisua tänä lauantaina
- Koneoppimista käytettiin terävöittämään ensimmäistä kuvaa mustasta aukosta
- Pelottava hämähäkinverkkoinen Hubble-kuva auttaa tutkimaan pimeää ainetta
On kuitenkin vaikea nähdä galaksia, joka ei olisi muodostunut. Siksi tutkijat ehdottavat sen sijaan mustien aukkojen sulautumisissa syntyneiden gravitaatioaaltojen käyttöä mittarina. Vähemmän galakseja on vähemmän sulautumisia ja siten vähemmän gravitaatioaaltoja.
Suositellut videot
Simulaatiot osoittavat, että tämä voisi olla tehokas menetelmä pimeän aineen oppimiseen. Nykyiset gravitaatioaaltoilmaisimet eivät ole tarpeeksi tehokkaita havaitsemaan näitä pieniä vaikutuksia, mutta seuraavan sukupolven instrumentteja voitaisiin käyttää tähän tarkoitukseen.
"Pimeä aine on edelleen yksi pysyvistä mysteereistä universumin ymmärtämisessä", sanoi yksi tutkijoista, Sownak Bose Durhamin yliopistosta. lausunto. "Tämä tarkoittaa, että on erityisen tärkeää jatkaa uusien tapojen tunnistamista pimeän aineen mallien tutkimiseen yhdistämällä sekä olemassa olevia että uusia luotajia mallien ennusteiden testaamiseksi täysillä. Gravitaatioaaltojen tähtitiede tarjoaa tavan ymmärtää paremmin paitsi pimeää ainetta, myös galaksien muodostumista ja kehitystä yleisemmin."
Tutkimus oli esiteltiin vuoden 2023 kansallisessa tähtitieteen kokouksessa 5 päivänä heinäkuuta.
Toimittajien suositukset
- Euclid-tehtävä alkaa tutkia pimeän aineen mysteereitä
- Supermassiivinen musta aukko siivittää ulos ainesuihkua laatuaan ensimmäisellä kuvalla
- Ingenuity-helikopteri auttaa tutkijoita oppimaan Marsin pölystä
- Tähtitieteilijät haluavat apuasi piilotettujen mustien aukkojen havaitsemisessa
- Tutkimukset vahvistavat, että galaksin keskustassa on valtava massa supermassiivista mustaa aukkoa
Päivitä elämäntapasiDigital Trends auttaa lukijoita pysymään tekniikan nopeatempoisessa maailmassa uusimpien uutisten, hauskojen tuotearvostelujen, oivaltavien toimitusten ja ainutlaatuisten kurkistusten avulla.
