科学家可能在黑洞碰撞中发现了暗物质的指纹

科学家们开发出了一种新技术,可以将黑洞碰撞转变为暗物质的宇宙探测器,揭示隐藏在引力波中的微弱痕迹。人们认为暗物质构成了宇宙中的大部分物质,但它似乎只能通过引力与普通物质相互作用。科学家认为,如果两个 [...]

来源:SciTech日报

科学家们开发出了一种新技术,可以将黑洞碰撞转变为暗物质的宇宙探测器,揭示隐藏在引力波中的微弱痕迹。

暗物质被认为构成了宇宙中的大部分物质,但它似乎只能通过引力与普通物质相互作用。科学家认为,如果两个黑洞在穿过充满暗物质的致密区域时发生碰撞,产生的引力波可能包含这种不可见物质的微妙痕迹。

研究人员现在相信这些痕迹可以在地球上测量的引力波中检测到。

来自麻省理工学院和几个欧洲机构的一个团队开发了一种方法来预测如果合并的黑洞穿过暗物质而不是空旷的空间,引力波会有何不同。他们使用 LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 收集的公开数据测试了该方法,LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 是一个国际天文台网络,用于探测黑洞合并和其他遥远宇宙事件产生的引力波。

研究人员分析了 LVK 前三轮观测期间记录的信号。在 28 个最清晰的事件中,有 27 个符合黑洞在真空中合并的预期。一个名为 GW190728 的信号似乎显示出暗物质效应的可能证据。

该团队强调,这不是对暗物质的探测。相反,该方法提供了一种在引力波数据中搜索潜在迹象的新方法,这些迹象可以在以后通过其他研究进行测试。

“我们知道暗物质就在我们周围。它的密度必须足够大,我们才能看到它的影响,”麻省理工学院物理系的博士后 Josu Aurrekoetxea 说。 “黑洞提供了一种增强这种密度的机制,我们现在可以通过分析它们合并时发出的引力波来寻找它。”

为什么暗物质仍然如此难以捉摸

在足够高的密度下,暗物质可以在黑洞合并时产生的引力波中留下可检测的特征。