LIGO varētu būt atklājis tumšās vielas par negadījumu

Kad zinātnieki, kas strādā pie lāzera interferometra gravitācijas viļņa observatorijas (LIGO), februārī atklāja gravitācijas viļņus, tas iezīmēja gadsimta ilgu meklēšanu, ko kaut ko fiziķi zināja, ka tie pastāvēja, bet nevarēja pilnīgi pierādīt un identificēt.

Iespējams, mēs ar šo atklājumu esam nonākuši pie retas dārgakmens un nejauši nogalināja divus 100 gadus vecus putnus ar vienu akmeni. Johns Hopkins universitātē publicēts un publicēts jauns fiziķu papīrs Fiziskās apskates vēstules pēta, vai melnā cauruma apvienošanās, kas radīja gravitācijas viļņus un ko novēroja LIGO, saturēja arī signālu, kas apstiprina tumšās vielas esamību.

Tumšā lieta, kas pirmo reizi tika hipotēzēta 1922. gadā, veido 85 procentus no visas Visuma lietas. Bet atšķirībā no parastās lietas, zinātnieki nekad nav varējuši to novērot un izmērīt. Mēs zinām, ka tas eksistē, jo mēs esam redzējuši dažus dīvainus notikumus Visumā, kas varētu būt tikai kāda masveida masveida uzkrāšanās rezultāts, kas rada gravitācijas efektu. Diemžēl tas paliek slēpts - un zinātnieki praktiski ir iztērējuši gadsimtu, meklējot to bez rezultātiem.

Februārī zinātnieki izmantoja pāris interferometrus, lai novērotu ārkārtīgi vāju signālu - čirpsi -, kas rodas gravitācijas viļņos (būtībā spraugas kosmosa laikā, ko rada augstas enerģijas notikumi). Šajā gadījumā divi melnie caurumi - katrs aptuveni 30 reizes vairāk masīvs nekā mūsu saule - saskārās ar vēl vienu 1,3 miljardu gaismas gadu no Zemes. Šī sadursme atbrīvoja 5,3 × 10 ^ 47 džaulus enerģijā.

JHU pētniecības komanda sāka domāt, vai LIGO signāls satur arī kaut ko vairāk - kaut ko, kas saistīts ar tumšo materiālu. Visa izmeklēšana koncentrējas uz kaut ko, ko dēvē par primāriem melnajiem caurumiem (PBH) - hipotētisku pirmo soli, ko 1972. gadā Stephen Hawking uzsvēra, kas liecina, ka agrīnais visums sastāvēja no vairākiem dažādiem blīviem reģioniem, kas aprīkoti ar neapstrādātiem kosmiskiem materiāliem, kas veido zvaigžņu struktūras. Lai gan normāli melnie caurumi ir sabrukušo zvaigžņu rezultāts, PBH bija šie reģioni, kas sabruka. Līdz ar to agrās zvaigznes būtu veidojušās tuvu šiem PBH, kas ir pietiekami mazs, lai bieži aptuļotu galaktisko halo - galaktikas daļu, kurā domājams, ka tumšā viela galvenokārt pastāv.

Lai gan ideja par to, ka pēdējās desmitgades laikā PBH ir patiešām iznākusi, ir noticis, daži fiziķi joprojām domā, ka tie ir iespējams. JHU komanda ne vienmēr sniedz apstiprinošus pierādījumus tam, ka LIGO signāls atspoguļo tumšo materiālu; tā vietā viņi secina, ka mērījumi neizslēdz priekšstatu par paredzamo likmi, kas saistīta ar PBH apvienošanu galaktiskā halogēnā.

“Atšķirot, vai kāds no gravitācijas viļņu notikumiem vai pat dažām notikumu populācijām ir no PBH tumšās vielas vai vairāk tradicionāliem astrofiziskiem avotiem, būs biedējoši. Tomēr ir dažas perspektīvas. Acīmredzot PBH apvienošanās tiks sadalīta vairāk kā maza apjoma tumšā materiāla halo un tādējādi mazāk ticams, ka tās tiks atrastas gaismas galaktikās vai to tuvumā, nekā melnā cauruma apvienošanās no tradicionālākiem astrofiziskiem avotiem. ”

Citiem vārdiem sakot, mēs vēl nevaram secināt, ka LIGO signāls nebija ko izraisa PBH, kas saistīts ar tumšu vielu. JHU komanda iesaka koncentrēt pētījumus par astrofiziskām masām galaktikas halos, kas nav galīgi saistīti ar zināmiem avotiem.

Viena lieta ir pārliecināta: tumšās vielas meklējumi tikko kļuvuši mīkstāki.