|
Темная материя образует пространственно-временные кольца
|
|
|
|
Согласно новому исследованию, темная материя, состоящая из аксионов, может заставлять пространство-время звенеть, как колокол, но только в том случае, если она способна красть энергию у черных дыр. Интригующей возможностью для кандидата на роль таинственной темной материи является то, что это может быть аксион. Существование аксионов, существование которых было предсказано несколько десятилетий назад для объяснения некоторых странных свойств сильного ядерного взаимодействия, до сих пор не обнаружено в лаборатории или в ходе каких-либо экспериментов. Однако эта неуловимость сделала бы их идеальным кандидатом на роль темной материи, поскольку по определению темная материя практически не взаимодействует с обычной материей, если вообще взаимодействует.
|
|
|
|
Если темная материя является аксионом или частицей, связанной с аксионом, то она должна обладать очень странными свойствами. Это была бы самая легкая частица из когда-либо известных, в некоторых моделях масса которой не превышала бы миллиардной доли массы электрона. Невероятный вес этой частицы означает, что в космосе она вела бы себя очень странным образом. Она была бы настолько легкой, что ее квантово-волновая природа проявлялась бы в очень больших масштабах, а это означает, что она вела бы себя скорее как волна, чем как частица.
|
|
|
|
|
|
|
Один из способов проявления этой волновой природы - вокруг вращающихся черных дыр. Благодаря процессу, известному как сверхизлучение, этот вид темной материи может украсть угловой момент у черной дыры. Это предотвратило бы падение темной материи за горизонт событий, и вместо этого она скапливалась бы вокруг черной дыры подобно невидимому савану.
|
|
|
|
Но как только из черной дыры больше нельзя будет извлекать новую энергию, темная материя испарится. Согласно новому исследованию, опубликованному на сервере препринтов arXiv, в процессе этого темная материя будет звонить в пространстве-времени подобно колоколу, посылая огромное количество гравитационных волн.
|
|
|
|
Эти гравитационные волны будут отличаться от тех, что возникают при слиянии черных дыр. И хотя они будут намного слабее, они будут находиться в диапазоне частот, которые могут быть обнаружены существующими и планируемыми обсерваториями гравитационных волн.
|
|
|
|
Исследователи предложили нам пройтись по имеющимся данным в поисках любых потенциальных признаков такого рода скопления темной материи вокруг черных дыр. И если мы не найдем то, что ищем, мы все равно могли бы скорректировать предстоящие эксперименты для поиска этого удивительного сигнала.
|
|
|
|
Источник
|
