두 개의 블랙홀이 합쳐지는 것과 같이 충분히 무거운 두 물체가 충돌할 때 그 힘은 실제로 시공간을 구부릴 수 있습니다. 중력파. 이 중력파는 수백만 광년 떨어진 곳에서도 감지할 수 있으므로 멀고 극적인 사건 우주의 먼 부분에서. 그리고 이제 천문학자 팀이 중력파를 사용하여 암흑 물질의 신비한 현상을 연구하는 방법을 제시했습니다.
이 연구의 아이디어는 다양한 유형의 암흑 물질이 있는 우주에서 블랙홀 병합의 중력파가 어떻게 생겼는지에 대한 다양한 컴퓨터 모델을 만드는 것이었습니다. 모델을 실제 세계에서 보이는 것과 비교함으로써 어떤 유형의 암흑 물질이 가장 가능성이 높은지 더 많이 알 수 있습니다.
과학자들은 암흑 물질이 빛과 상호 작용하지 않는다는 것을 알고 있지만 일부 사람들은 암흑 물질이 중성미자라고 하는 입자 유형과 상호 작용할 수 있다고 생각합니다. 즉, 중성미자 충돌은 암흑 물질이 은하의 기초가 되는 구조로 형성되는 것을 방지할 수 있으므로 이러한 입자는 은하가 형성되는 것을 막을 수 있습니다. 우리가 이러한 "잃어버린" 은하를 찾을 수 있다면 암흑 물질이 중성미자의 영향을 받을 수 있다는 생각을 뒷받침할 것입니다.
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하지만 형성되지 않은 은하를 보기는 어렵습니다. 그렇기 때문에 연구자들은 블랙홀 합병에서 생성된 중력파를 측정 수단으로 대신 사용할 것을 제안합니다. 은하 수가 적을수록 병합이 적고 따라서 중력파도 적습니다.
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시뮬레이션은 이것이 암흑 물질에 대해 학습하는 효과적인 방법이 될 수 있음을 보여줍니다. 현재의 중력파 탐지기는 이러한 작은 효과를 탐지할 만큼 강력하지 않지만 차세대 장비는 이러한 목적으로 사용될 수 있습니다.
"암흑 물질은 우주에 대한 우리의 이해에 있어 지속적인 미스터리 중 하나입니다." 연구원 중 한 명인 Durham University의 Sownak Bose는 성명. “이는 모델 예측을 최대한 테스트하기 위해 기존 프로브와 새로운 프로브를 결합하여 암흑 물질 모델을 탐색하는 새로운 방법을 계속 식별하는 것이 특히 중요하다는 것을 의미합니다. 중력파 천문학은 암흑 물질뿐만 아니라 은하의 형성과 진화를 보다 일반적으로 더 잘 이해할 수 있는 경로를 제공합니다.”
연구는 2023년 전국 천문 회의에서 발표 7월 5일.
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