Физики предложили искать темную материю через гравитационные волны от слияния черных дыр. Математическая модель предсказывает уникальные искажения сигналов в плотной среде. Один из 28 проанализированных сигналов показал возможное соответствие этой модели.
Считается, что темная материя составляет большую часть массы Вселенной, но она невидима и выдает свое присутствие только через гравитацию. Теперь физики, возможно, нашли способ обнаружить ее следы, пишет Phys.org. Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и европейских университетов разработали метод, который позволяет искать отпечатки темной материи в гравитационных волнах, регистрируемых на Земле.
Идея заключается в том, что если две черные дыры сливаются не в пустом вакууме, а в плотном облаке темной материи, то гравитационные волны, рожденные этим событием, будут нести в себе уникальный «отпечаток» этой среды. Ученые создали математическую модель, которая предсказывает, как именно должна выглядеть такая волна, и применили ее к общедоступным данным глобальной сети обсерваторий LIGO-Virgo-KAGRA (LVK).
Команда проанализировала 28 самых четких сигналов гравитационных волн. 27 из них полностью соответствовали слиянию черных дыр в вакууме. Однако один сигнал, получивший название GW190728, показал возможное соответствие модели с участием темной материи.
Теоретики предполагают, что темная материя может состоять из сверхлегких частиц, которые ведут себя не как отдельные крупицы, а как согласованные волны. Когда такие волны встречаются с быстро вращающейся черной дырой, происходит явление сверхизлучения: дыра отдает часть своей энергии вращения волнам материи, многократно усиливая их плотность вокруг себя. При такой высокой плотности невидимая материя начинает влиять на гравитационное поле и, как следствие, на гравитационные волны, исходящие от сталкивающихся черных дыр. Ученые смоделировали этот процесс для различных масс черных дыр и плотностей темной материи.
Источник: hi-tech.mail.ru