Forskere ønsker å bruke gravitasjonsbølger for å lære om mørk materie

Når to tilstrekkelig massive objekter kolliderer - for eksempel når to sorte hull smelter sammen - kan kreftene faktisk bøye rom-tid, og skape krusninger kalt gravitasjonsbølger. Disse gravitasjonsbølgene kan oppdages selv fra millioner av lysår unna, noe som gjør dem til en måte å lære om fjerne, dramatiske hendelser i fjerne deler av universet. Og nå har et team av astronomer kommet opp med en metode for å bruke gravitasjonsbølger til å studere det mystiske fenomenet mørk materie.

Tanken med forskningen var å lage forskjellige datamodeller av hvordan gravitasjonsbølger fra sammenslåinger av svarte hull ville se ut i universer med forskjellige typer mørk materie. Ved å sammenligne modellene med det som sees i den virkelige verden, kan vi lære mer om hvilken type mørk materie som er mest sannsynlig.

Kunstnerens oppfatning viser to sammenslående sorte hull som ligner på de som ble oppdaget av LIGO.
Kunstnerens oppfatning viser to sammenslående sorte hull som ligner de som ble oppdaget av LIGO. De sorte hullene spinner på en ikke-justert måte, noe som betyr at de har forskjellige orienteringer i forhold til den totale orbitale bevegelsen til paret. LIGO fant hint om at minst ett sort hull i systemet kalt GW170104 var ikke på linje med banebevegelsen før det fusjonerte med partneren.
LIGO/Caltech/MIT

Forskere vet at mørk materie ikke samhandler med lys, men noen tror at den kan samhandle med en type partikkel som kalles en nøytrino. Det betyr at nøytrinokollisjoner kan forhindre mørk materie i å danne seg i strukturene som er grunnlaget for galakser, slik at disse partiklene kan stoppe galakser i å dannes. Hvis vi kunne finne disse "manglende" galaksene, ville det støtte ideen om at mørk materie kan bli påvirket av nøytrinoer.

I slekt

  • Hvordan se Euklids mørk materie-teleskop lanseres denne lørdagen
  • Maskinlæring brukes til å gjøre det første bildet av et sort hull skarpere
  • Uhyggelig spindelvev Hubble-bilde hjelper med å undersøke mørk materie

Det er imidlertid vanskelig å se en galakse som ikke ble dannet. Det er derfor forskerne foreslår å bruke gravitasjonsbølger skapt i svarte hulls fusjoner som et tiltak i stedet. Med færre galakser er det færre sammenslåinger, og derfor færre gravitasjonsbølger.

Anbefalte videoer

Simuleringer viser at dette kan være en effektiv metode for å lære om mørk materie. Nåværende gravitasjonsbølgedetektorer er ikke kraftige nok til å oppdage disse små effektene, men neste generasjon instrumenter kan brukes til dette formålet.

"Mørk materie forblir et av de varige mysteriene i vår forståelse av universet," sa en av forskerne, Sownak Bose fra Durham University, i en uttalelse. "Dette betyr at det er spesielt viktig å fortsette å identifisere nye måter å utforske modeller av mørk materie, ved å kombinere både eksisterende og nye sonder for å teste modellspådommer til det fulle. Gravitasjonsbølgeastronomi tilbyr en vei for bedre å forstå ikke bare mørk materie, men dannelsen og utviklingen av galakser mer generelt."

Forskningen var presentert på det nasjonale astronomimøtet i 2023 den 5. juli.

Redaktørenes anbefalinger

  • Euclid-oppdraget starter for å undersøke mysteriene til mørk materie
  • Supermassive sorte hull spyr ut en stråle av materie i et førstebilde av sitt slag
  • Oppfinnsomhetshelikopter hjelper forskere å lære om støv på Mars
  • Astronomer vil ha din hjelp til å oppdage skjulte sorte hull
  • Forskning bekrefter enorm masse av supermassive sorte hull i sentrum av galaksen

Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.