Raziskovalci želijo uporabiti gravitacijske valove, da bi spoznali temno snov

Ko trčita dva dovolj masivna objekta – na primer ko se združita dve črni luknji – lahko sile dejansko ukrivijo prostor-čas in ustvarijo valovanje, imenovano gravitacijski valovi. Te gravitacijske valove je mogoče zaznati celo na milijone svetlobnih let stran, zaradi česar so način za spoznavanje daljni, dramatični dogodki v oddaljenih delih vesolja. In zdaj je skupina astronomov iznašla metodo za uporabo gravitacijskih valov za preučevanje skrivnostnega pojava temne snovi.

Ideja raziskave je bila ustvariti različne računalniške modele, kako bi bili videti gravitacijski valovi iz združitve črnih lukenj v vesoljih z različnimi vrstami temne snovi. S primerjavo modelov s tem, kar vidimo v resničnem svetu, lahko izvemo več o tem, katera vrsta temne snovi je najverjetnejša.

Umetnikova zasnova prikazuje dve združitvi črnih lukenj, podobnih tistim, ki jih je zaznal LIGO.
Umetnikova zasnova prikazuje dve združitvi črnih lukenj, podobnih tistim, ki jih je zaznal LIGO. Črne luknje se vrtijo neporavnano, kar pomeni, da imajo različne orientacije glede na celotno orbitalno gibanje para. LIGO je našel namige, da vsaj ena črna luknja v sistemu, imenovanem GW170104, ni bila usklajena s svojim orbitalnim gibanjem, preden se je združila s svojim partnerjem.
LIGO/Caltech/MIT

Znanstveniki vedo, da temna snov ne interagira s svetlobo, vendar nekateri menijo, da bi lahko interagirala z vrsto delca, imenovanega nevtrino. To pomeni, da bi trki nevtrinov lahko preprečili, da bi se temna snov oblikovala v strukture, ki so osnova za galaksije, tako da bi lahko ti delci preprečili nastajanje galaksij. Če bi lahko našli te "manjkajoče" galaksije, bi to podprlo idejo, da lahko nevtrini vplivajo na temno snov.

Povezano

  • Kako opazovati izstrelitev teleskopa za temno snov Euclid to soboto
  • Strojno učenje je uporabilo za izostritev prve slike črne luknje
  • Srhljiva Hubblova slika v pajčevinah pomaga pri raziskovanju temne snovi

Težko pa je videti galaksijo, ki ni nastala. Zato raziskovalci namesto tega predlagajo uporabo gravitacijskih valov, ustvarjenih pri združitvah črnih lukenj. Z manj galaksijami je manj združitev in s tem manj gravitacijskih valov.

Priporočeni videoposnetki

Simulacije kažejo, da bi to lahko bila učinkovita metoda za učenje o temni snovi. Trenutni detektorji gravitacijskih valov niso dovolj zmogljivi, da bi zaznali te majhne učinke, vendar bi lahko v ta namen uporabili naslednjo generacijo instrumentov.

"Temna snov ostaja ena od trajnih skrivnosti v našem razumevanju vesolja," je dejal eden od raziskovalcev, Sownak Bose z univerze Durham, v izjava. »To pomeni, da je še posebej pomembno nadaljevati z odkrivanjem novih načinov za raziskovanje modelov temne snovi, pri čemer združujemo tako obstoječe kot nove sonde, da v celoti preizkusimo napovedi modela. Astronomija gravitacijskih valov ponuja pot do boljšega razumevanja ne le temne snovi, ampak nastanek in razvoj galaksij na splošno.«

Raziskava je bila predstavljen na državnem astronomskem srečanju 2023 5. julija.

Priporočila urednikov

  • Začne se misija Euclid, da bi raziskala skrivnosti temne snovi
  • Supermasivna črna luknja bruha curek snovi na prvi sliki te vrste
  • Helikopter Ingenuity pomaga raziskovalcem pri spoznavanju prahu na Marsu
  • Astronomi potrebujejo vašo pomoč pri odkrivanju skritih črnih lukenj
  • Raziskave potrjujejo ogromno maso supermasivne črne luknje v središču galaksije

Nadgradite svoj življenjski slogDigitalni trendi bralcem pomagajo slediti hitremu svetu tehnologije z vsemi najnovejšimi novicami, zabavnimi ocenami izdelkov, pronicljivimi uvodniki in enkratnimi vpogledi v vsebine.