31 Января 2019
МОСКВА, 31 января. Наблюдения за дрожанием сливающихся черных дыр помогут научным выяснить, существуют ли аксионы, сверхлегкие частицы темной материи или другие кандидаты на роль шестой силы природы. К такому выводу пришли астрономы, опубликовавшие статью в журнале Physical Review D. Сверхлегкие частицы давно стали одним из самых колоритных примеров потенциальной новой физики. Они вполне могут существовать в нашей Вселенной, но распахнуть их следы крайне сложно с практической точки зрения. Мы узнали, как их можно найти в гравитационном излучении объединяющихся черных дыр, — записывают Дэниель Бауманн (Daniel Baumann) из университета Амстердама (Нидерланды) и его коллеги.
Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы заметный, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но свой первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем проявляли расчеты на базе масс всех светил в них.
Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой кузины, и эта темная материя держит звезды на месте и не дает им разбежаться.
Сегодня почти все ученые уверены в существовании темной материи, однако ее свойства, помимо ее очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго научные предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и холодных частиц- вимпов, никак не проявляющих себя, кроме как притягивая заметные скопления материи. 22 октября 2018, 11:39Физики выяснили, как поймать тяжелую темную материю
Безуспешные подборы вимпов в последние два десятилетия заставили многих теоретиков считать, что темная материя на пожалуй самом деле может быть легкой и пушистой и состоять из так называемых аксионов – сверхлегких частиц, похожих по массе и свойствам на нейтрино. Их первые поиски тоже завершились безрезультативного, что делает эту невидимую субстанцию еще более загадочной.
Бауманн и его коллеги сформулировали крайне неортодоксальный способ поиска этих частиц, изучая то, что вершится в окрестностях пары вращающихся смоляных дыр, готовящихся слиться товарищ с другом.
Как заметили ученые, их движение будет особым брэндом влиять на структуру окружающего пространства-времени, способствуя появлению аксионов и других сверхлегких частиц, и препятствуя их взаимной аннигиляции и самоуничтожению.
В результате этого черные пробоины окружит своеобразная атмосфера или облако из аксионов, как чествуют эту структуру ученые. Оно будет вести себя подобно искусственному атому, тормозя их движение, излучая гравитационные волны и особым образом влияя на процесс их слияния.
Это влияние, в свою очередь, будет особенно ярко проявляться во время так называемого дрожжания – особой полосы в жизни новорожденной черной пробоины, когда она сбрасывает залишки энергии вращения в виде гравитационных волн. В это самое время она похожа не на совершенный шар, а на длинный или растянутый эллипс, неспешного приобретающий нормальную форму.
Как показывают расчеты Бауманна и его коллег, если аксионы или прочие легкие частицы существуют, то их облако резко исчезнет после смешения и во время начала дрожжания, ослабит порождаемые этим процессом гравитационные волны и внесет уникальные искажения в них. 3 июля 2018, 17:17Первые подборы легкой темной материи завершились неудачей
Можно ли найти подобные колебания? Наземные гравитационные телескопы, такие как LIGO и ViRGO, по словам астрофизиков, вряд ли смогут решить эту задачу, так как для этого понадобится найти пару черных дыр в Млечном Пути, очень близкую к слиянию. Это ответственного маловероятно.
С другой стороны, орбитальная обсерватория LISA, способная ухаживать за сверхмассивными черными дырами в других галактиках, вполне надлежащая справиться с этой задачей, и найти следы всех вполне вероятных легких частиц.
Если эта идея оправдает себя, то такие пары черных дыр, как считают ученые, станут для нас своеобразными гравитационными коллайдерами, который способными реально искать новую физику за пределами Стандартной модели.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....