Исследователи хотят использовать гравитационные волны для изучения темной материи

click fraud protection

При столкновении двух достаточно массивных объектов — например, при слиянии двух черных дыр — силы могут искривлять пространство-время, создавая рябь, называемую гравитационные волны. Эти гравитационные волны можно обнаружить даже с расстояния в миллионы световых лет, что делает их способом изучения далекие, драматические события в далеких уголках Вселенной. И вот, группа астрономов придумала метод использования гравитационных волн для изучения загадочного явления темной материи.

Идея исследования заключалась в создании различных компьютерных моделей того, как будут выглядеть гравитационные волны от слияний черных дыр во вселенных с различными типами темной материи. Сравнивая модели с тем, что наблюдается в реальном мире, мы можем узнать больше о том, какой тип темной материи наиболее вероятен.

Концепция художника показывает две сливающиеся черные дыры, подобные обнаруженным LIGO.
Концепция художника показывает две сливающиеся черные дыры, подобные обнаруженным LIGO. Черные дыры вращаются неравномерно, что означает, что они имеют разную ориентацию по отношению к общему орбитальному движению пары. LIGO обнаружил намеки на то, что по крайней мере одна черная дыра в системе под названием GW170104 не выровнялась по орбите до того, как слилась со своим партнером.
ЛИГО/Калифорнийский технологический институт/МТИ

Ученые знают, что темная материя не взаимодействует со светом, но некоторые считают, что она может взаимодействовать с частицей типа нейтрино. Это означает, что столкновения нейтрино могут помешать формированию темной материи структур, которые являются основой для галактик, поэтому эти частицы могут помешать формированию галактик. Если бы мы смогли найти эти «пропавшие» галактики, это поддержало бы идею о том, что нейтрино может влиять на темную материю.

Связанный

  • Как посмотреть запуск телескопа темной материи Евклида в эту субботу
  • Машинное обучение помогло повысить резкость первого изображения черной дыры
  • Жуткое изображение Хаббла, покрытое паутиной, помогает исследовать темную материю

Однако трудно увидеть галактику, которая не сформировалась. Вот почему исследователи предлагают вместо этого использовать в качестве меры гравитационные волны, возникающие при слиянии черных дыр. Чем меньше галактик, тем меньше слияний и, следовательно, меньше гравитационных волн.

Рекомендуемые видео

Моделирование показывает, что это может быть эффективным методом изучения темной материи. Современные детекторы гравитационных волн недостаточно мощны, чтобы обнаруживать эти небольшие эффекты, но для этой цели можно использовать инструменты следующего поколения.

«Темная материя остается одной из непреходящих загадок в нашем понимании Вселенной», — сказал один из исследователей, Сонак Бозе из Даремского университета, в своем докладе. заявление. «Это означает, что особенно важно продолжать поиск новых способов изучения моделей темной материи, комбинируя как существующие, так и новые зонды, чтобы в полной мере проверить предсказания моделей. Астрономия гравитационных волн предлагает путь к лучшему пониманию не только темной материи, но и формирования и эволюции галактик в целом».

Исследование было представлен на Национальном астрономическом собрании 2023 г. 5 июля.

Рекомендации редакции

  • Запуск миссии Euclid для исследования тайн темной материи
  • Сверхмассивная черная дыра извергает струю материи на первом в своем роде снимке
  • Вертолет Ingenuity помогает исследователям узнать о пыли на Марсе
  • Астрономы хотят, чтобы вы помогли обнаружить скрытые черные дыры
  • Исследования подтверждают наличие огромной массы сверхмассивной черной дыры в центре галактики

Обновите свой образ жизниDigital Trends помогает читателям быть в курсе быстро меняющегося мира технологий благодаря всем последним новостям, забавным обзорам продуктов, проницательным редакционным статьям и единственным в своем роде кратким обзорам.