Гравитационные волны помогут раскрыть тайну темной материи

Международная группа астрофизиков под руководством Калифорнийского университета с помощью компьютерного моделирования сравнила распространение гравитационных волн во вселенных с различными видами тёмной материи. Полученные результаты показывают, что подсчёт количества слияний чёрных дыр, обнаруженных обсерваториями нового поколения, зависит от того, как взаимодействует тёмная материя с частицами наблюдаемой материи.

Наблюдения гравитационных волн от сливающихся чёрных дыр могут дать новые сведения о тёмной материи. К такому выводу пришла международная группа астрофизиков под руководством Калифорнийского университета. Учёные с помощью компьютерного моделирования сравнили распространение гравитационных волн во вселенных с различными видами тёмной материи.

Полученные результаты показывают, что подсчёт количества слияний чёрных дыр, обнаруженных обсерваториями нового поколения, зависит от того, как взаимодействует тёмная материя с частицами наблюдаемой материи.

Космологи считают тёмную материю одним из самых больших недостающих фрагментов в нашем понимании Вселенной. Несмотря на убедительные доказательства того, что тёмная материя составляет 85% всей материи во Вселенной, в настоящее время нет единого мнения о её природе. Непонятно, могут ли частицы тёмной материи сталкиваться с частицами наблюдаемой материи, такими как атомы или нейтрино.

Проверить это можно, посмотрев, как галактики формируются в плотных облаках тёмной материи, так называемых гало. Если тёмная материя сталкивается с нейтрино, то структура тёмной материи рассеивается, что приводит к образованию меньшего количества галактик.

Проблема этого метода заключается в том, что такие «пропавшие» галактики очень малы и очень далеки от нас, поэтому даже с помощью самых лучших телескопов трудно понять, есть они или нет.

Вместо того чтобы искать пропавшие галактики напрямую, авторы исследования предлагают использовать гравитационные волны. Моделирование показало, что в тех вселенных, где тёмная материя действительно сталкивается с другими частицами, в далёком прошлом происходит значительно меньше слияний чёрных дыр.

Хотя этот эффект слишком мал для того, чтобы его могли наблюдать современные гравитационно-волновые эксперименты, он станет главной мишенью для следующего поколения обсерваторий, которые сейчас планируются.

Доктор Алекс Дженкинс, один из ведущих авторов исследования говорит: «Гравитационные волны — это новый мощный инструмент для наблюдения за далёкой Вселенной. Следующее поколение обсерваторий будет ежегодно обнаруживать сотни тысяч слияний чёрных дыр, что позволит нам получить беспрецедентное представление о структуре и эволюции космоса».

Общие — последние новости

Последние международные эко-новости