Вчені знайшли можливий слід темної матерії у старому космічному сигналі

Гравітаційний сигнал, зафіксований ще у 2019 році, несподівано знову опинився в центрі уваги фізиків. Новий аналіз показав: одна з подій злиття чорних дір могла відбуватися всередині щільної хмари темної матерії — загадкової речовини, яка, ймовірно, становить більшу частину маси Всесвіту.

Про це повідомляє NNews із посиланням на Science Alert та дослідження, опубліковане у журналі Physical Review Letters.

Чому темна матерія залишається головною загадкою фізики

Темна матерія — це невидима субстанція, яку неможливо побачити напряму. Водночас астрономи впевнені в її існуванні через її гравітаційний вплив на галактики та космічні структури.

За сучасними оцінками, вона може становити близько 85% усієї матерії у Всесвіті. Проблема в тому, що наука досі не знає, з чого саме вона складається.

Читайте також: Гімалайські льодовики почали танути на 65% швидше

Одна з популярних теорій припускає існування надлегких частинок, які поблизу чорних дір можуть формувати своєрідні “хмари”. Саме цю ідею й вирішили перевірити міжнародні дослідники.

Що знайшли у сигналі GW190728

Команда фізиків проаналізувала 28 сигналів гравітаційних хвиль, зафіксованих мережею обсерваторій LIGO, Virgo та KAGRA.

Майже всі події відповідали стандартним моделям злиття чорних дір у вакуумі. Але сигнал GW190728, зафіксований у липні 2019 року, виявився нетиповим.

Дослідники припускають, що чорні діри могли зливатися не у “порожньому” космосі, а всередині густої хмари темної матерії. Це могло змінити форму гравітаційних хвиль і залишити специфічний “відбиток” у сигналі.

Чому це важливо

Якщо результати підтвердяться, це може стати одним із перших непрямих доказів природи темної матерії. Фактично чорні діри можуть перетворитися на своєрідні “детектори” невидимої речовини.

Читайте також: Палючі пожежі та задушлива спека охопили кілька континентів

Фізик Родріго Вісенте з University of Amsterdam заявив, що такий метод дозволив би досліджувати темну матерію у значно менших масштабах, ніж це можливо зараз.

Водночас автори роботи наголошують: говорити про відкриття ще рано. Статистична значущість сигналу недостатня, а результати мають перевірити незалежні наукові групи.

Чому це може змінити сучасну фізику

Темна матерія залишається однією з найбільших проблем сучасної науки. Існують десятки теорій — від екзотичних частинок до ідеї первинних чорних дір, які виникли після Великого вибуху.

Є навіть версії, що темної матерії не існує взагалі, а людство просто неправильно розуміє гравітацію.

Саме тому будь-який потенційний слід темної матерії викликає такий резонанс серед фізиків. Якщо гравітаційні хвилі дійсно здатні “бачити” невидиму матерію, це може відкрити абсолютно новий напрямок досліджень Всесвіту.

Читайте також: SpaceX здійснила два успішних орбітальних пуски ракет Falcon 9 з інтервалом менше ніж 5 годин

Цікавий факт

Подію GW190728 детектори гравітаційних хвиль зафіксували ще шість років тому, але потенційно важливу аномалію вдалося помітити лише після нового аналізу даних із використанням сучасних моделей темної матерії.