Výskumníci chcú pomocou gravitačných vĺn spoznať temnú hmotu

click fraud protection

Keď sa zrazia dva dostatočne masívne objekty – napríklad keď sa spoja dve čierne diery – sily môžu skutočne ohýbať časopriestor a vytvárať vlnky tzv. gravitačné vlny. Tieto gravitačné vlny je možné zaznamenať aj zo vzdialenosti miliónov svetelných rokov, čo z nich robí spôsob, ako sa o nich dozvedieť vzdialené, dramatické udalosti vo vzdialených častiach vesmíru. A teraz tím astronómov prišiel s metódou využitia gravitačných vĺn na štúdium záhadného javu temnej hmoty.

Myšlienkou výskumu bolo vytvoriť rôzne počítačové modely toho, ako by vyzerali gravitačné vlny zo splynutí čiernych dier vo vesmíroch s rôznymi typmi temnej hmoty. Porovnaním modelov s tým, čo je vidieť v reálnom svete, sa môžeme dozvedieť viac o tom, aký typ temnej hmoty je najpravdepodobnejší.

Umelcova koncepcia ukazuje dve splývajúce čierne diery podobné tým, ktoré detekovalo LIGO.
Umelcova koncepcia ukazuje dve splývajúce čierne diery podobné tým, ktoré detekoval LIGO. Čierne diery sa otáčajú nezarovnaným spôsobom, čo znamená, že majú rôzne orientácie vzhľadom na celkový orbitálny pohyb páru. LIGO zistilo, že aspoň jedna čierna diera v systéme s názvom GW170104 nebola zarovnaná so svojím orbitálnym pohybom predtým, ako sa zlúčila so svojím partnerom.
LIGO/Caltech/MIT

Vedci vedia, že temná hmota neinteraguje so svetlom, ale niektorí ľudia si myslia, že by mohla interagovať s typom častice nazývanej neutríno. To znamená, že zrážky neutrín by mohli zabrániť formovaniu temnej hmoty do štruktúr, ktoré sú základom galaxií, takže tieto častice by mohli zabrániť formovaniu galaxií. Ak by sme našli tieto „chýbajúce“ galaxie, podporilo by to myšlienku, že tmavá hmota môže byť ovplyvnená neutrínami.

Súvisiace

  • Ako sledovať štart teleskopu tmavej hmoty Euclid túto sobotu
  • Strojové učenie sa používa na zaostrenie prvého obrazu čiernej diery
  • Strašidelný pavučinový obrázok Hubbleovho teleskopu pomáha skúmať temnú hmotu

Je však ťažké vidieť galaxiu, ktorá sa nesformovala. To je dôvod, prečo výskumníci navrhujú použiť namiesto toho gravitačné vlny vytvorené pri zlučovaní čiernych dier. S menším počtom galaxií je menej splynutí, a teda aj menej gravitačných vĺn.

Odporúčané videá

Simulácie ukazujú, že by to mohla byť efektívna metóda na učenie sa o temnej hmote. Súčasné detektory gravitačných vĺn nie sú dostatočne výkonné na detekciu týchto malých efektov, ale na tento účel by sa dala použiť ďalšia generácia nástrojov.

„Temná hmota zostáva jednou z trvalých záhad v našom chápaní vesmíru,“ povedal jeden z výskumníkov, Sownak Bose z Durhamskej univerzity. vyhlásenie. "To znamená, že je obzvlášť dôležité pokračovať v identifikácii nových spôsobov skúmania modelov temnej hmoty, kombinovaním existujúcich aj nových sond na testovanie predpovedí modelov naplno." Astronómia gravitačných vĺn ponúka cestu k lepšiemu pochopeniu nielen temnej hmoty, ale aj formovania a vývoja galaxií vo všeobecnosti.

Výskum bol prezentované na Národnom stretnutí astronómov v roku 2023 dňa 5. júla.

Odporúčania redaktorov

  • Spúšťa sa misia Euclid, ktorá má preskúmať tajomstvá temnej hmoty
  • Supermasívna čierna diera chrlí výtrysk hmoty na snímke prvého svojho druhu
  • Vrtuľník Ingenuity pomáha výskumníkom dozvedieť sa o prachu na Marse
  • Astronómovia chcú vašu pomoc pri objavovaní skrytých čiernych dier
  • Výskum potvrdil obrovskú masu supermasívnej čiernej diery v strede galaxie

Zlepšite svoj životný štýlDigitálne trendy pomáhajú čitateľom mať prehľad o rýchlo sa rozvíjajúcom svete technológií so všetkými najnovšími správami, zábavnými recenziami produktov, užitočnými úvodníkmi a jedinečnými ukážkami.