Onderzoekers willen zwaartekrachtgolven gebruiken om meer te weten te komen over donkere materie

click fraud protection

Wanneer twee voldoende massieve objecten botsen - zoals wanneer twee zwarte gaten samensmelten - kunnen de krachten ruimte-tijd buigen, waardoor rimpelingen ontstaan ​​die we zwaartekracht golven. Deze zwaartekrachtgolven kunnen zelfs op miljoenen lichtjaren afstand worden gedetecteerd, waardoor ze een manier zijn om meer te weten te komen over verre, dramatische gebeurtenissen in verre delen van het heelal. En nu heeft een team van astronomen een methode bedacht om zwaartekrachtgolven te gebruiken om het mysterieuze fenomeen donkere materie te bestuderen.

Het idee van het onderzoek was om verschillende computermodellen te maken van hoe zwaartekrachtgolven van samensmeltingen van zwarte gaten eruit zouden zien in universums met verschillende soorten donkere materie. Door de modellen te vergelijken met wat er in de echte wereld te zien is, kunnen we meer te weten komen over welk type donkere materie het meest waarschijnlijk is.

Artist's conceptie toont twee samensmeltende zwarte gaten vergelijkbaar met die gedetecteerd door LIGO.
Artist's conceptie toont twee samensmeltende zwarte gaten vergelijkbaar met die gedetecteerd door LIGO. De zwarte gaten draaien op een niet-uitgelijnde manier, wat betekent dat ze verschillende oriëntaties hebben ten opzichte van de algehele orbitale beweging van het paar. LIGO vond aanwijzingen dat ten minste één zwart gat in het systeem, GW170104 genaamd, niet was uitgelijnd met zijn orbitale beweging voordat het fuseerde met zijn partner.
LIGO/Caltech/MIT

Wetenschappers weten dat donkere materie geen wisselwerking heeft met licht, maar sommige mensen denken dat het een wisselwerking kan hebben met een type deeltje dat een neutrino wordt genoemd. Dat betekent dat neutrinobotsingen zouden kunnen voorkomen dat donkere materie zich vormt in de structuren die de basis vormen voor sterrenstelsels, zodat deze deeltjes de vorming van sterrenstelsels kunnen stoppen. Als we deze "ontbrekende" sterrenstelsels zouden kunnen vinden, zou dat het idee ondersteunen dat donkere materie kan worden beïnvloed door neutrino's.

Verwant

  • Hoe de Euclides-telescoop voor donkere materie deze zaterdag te zien lanceren
  • Machine learning werd gebruikt om het eerste beeld van een zwart gat te verscherpen
  • Spookachtige Hubble-afbeelding met spinnenwebben helpt bij het onderzoeken van donkere materie

Het is echter moeilijk om een ​​sterrenstelsel te zien dat zich niet heeft gevormd. Daarom stellen de onderzoekers voor om in plaats daarvan zwaartekrachtgolven te gebruiken die ontstaan ​​bij het samensmelten van zwarte gaten. Met minder sterrenstelsels zijn er minder fusies en dus minder zwaartekrachtgolven.

Aanbevolen video's

Simulaties laten zien dat dit een effectieve methode kan zijn om meer te weten te komen over donkere materie. De huidige zwaartekrachtgolfdetectoren zijn niet krachtig genoeg om deze kleine effecten te detecteren, maar de volgende generatie instrumenten zou hiervoor kunnen worden gebruikt.

"Donkere materie blijft een van de blijvende mysteries in ons begrip van het universum", zei een van de onderzoekers, Sownak Bose van Durham University, in een stelling. "Dit betekent dat het vooral belangrijk is om door te gaan met het identificeren van nieuwe manieren om modellen van donkere materie te verkennen, waarbij zowel bestaande als nieuwe sondes worden gecombineerd om modelvoorspellingen ten volle te testen. Zwaartekrachtgolfastronomie biedt een manier om niet alleen donkere materie beter te begrijpen, maar ook de vorming en evolutie van sterrenstelsels in het algemeen.”

Het onderzoek was gepresenteerd op de National Astronomy Meeting in 2023 op 5 juli.

Aanbevelingen van de redactie

  • Euclid-missie wordt gelanceerd om de mysteries van donkere materie te onderzoeken
  • Superzwaar zwart gat spuwt een straal materie uit in een uniek beeld in zijn soort
  • Ingenuity-helikopter helpt onderzoekers meer te weten te komen over stof op Mars
  • Astronomen hebben uw hulp nodig om verborgen zwarte gaten te ontdekken
  • Onderzoek bevestigt enorme massa van superzwaar zwart gat in het centrum van de melkweg

Upgrade je levensstijlDigital Trends helpt lezers de snelle wereld van technologie in de gaten te houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, verhelderende hoofdartikelen en unieke sneak peeks.