Naukowcy szukają sygnałów fal grawitacyjnych emitowanych przez ultralekkie chmury bozonów. To właśnie one mogą stanowić klucz do rozwiązania zagadki ciemnej materii.
Ultralekkie bozony to hipotetyczne cząstki o masie mniejszej niż miliardowa część masy elektronu. Hipotezy zakładają, iż mogłyby one stanowić część ciemnej materii, a być może i jej całość. Gdyby owe bozony miały istnieć, to można byłoby wykryć ich ślady w pobliżu wirujących czarnych dziur. Badanie na ten temat, dostępne w formie pre-printu, zostało niedawno opublikowane na łamach arXiv.
Czytaj też: Bąble Fermiego kluczem do ciemnej materii? Naukowcy proponują rozwiązanie zagadki
Wykrycie tych ultralekkich bozonów na Ziemi jest w zasadzie niemożliwe. Cząstki te, o ile istnieją, mają niezwykle niską masę i rzadko oddziałują z inną materią – co jest jedną z kluczowych właściwości, które wydaje się posiadać ciemna materia. Szukając fal grawitacyjnych emitowanych przez te chmury możemy wytropić te nieuchwytne cząstki i być może rozwikłać zagadkę ciemnej materii.
Lilli Sun, Australian National University.
Ciemna materia nie może być zaobserwowana w bezpośredni sposób
Podstawę nowych badań stanowiły detektory LIGO, które umożliwiły zbadanie fal grawitacyjnych świadczących o obecności chmur bozonów wokół gwałtowanie obracających się czarnych dziur. Owe chmury, w teorii składające się z ultralekkich cząstek subatomowych, byłyby prawie niemożliwe do wykrycia. Właśnie dlatego stanowią potencjalnych kandydatów na ciemną materię, która według szacunków stanowi około 85 procent całej materii we wszechświecie.
Czytaj też: Wirtualna czarna dziura pokazuje, które gwiazdy przetrwają, a które nie
Jak dodaje Sun, ciemnej materii nie można zobaczyć bezpośrednio, ale wiemy o jej istnieniu ze względu na wpływ, jaki wywiera na obiekty, które naukowcy są w stanie obserwować. Z przeprowadzonych przez jej zespół badań wynika między innymi, że chmury bozonów młodsze niż 1000 lat prawdopodobnie w ogóle nie występują na terenie Drogi Mlecznej. Z kolei te, które mają nie więcej niż 10 milionów lat, najprawdopodobniej są nieobecne w promieniu około 3260 lat świetlnych od Ziemi.
