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.
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.
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.
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.
