Бозонные облака могут оказаться тёмной материей
Гравитационные волны — пульсации в пространстве и времени, вызванные крупными космическими катаклизмами. Их поиск может помочь разгадать одну из тайн Вселенной — являются ли бозонные облака темной материей?
Для обнаружения бозонных облаков исследователи используют мощные приборы — усовершенствованную лазерную интерферометрическую гравитационно-волновую обсерваторию (LIGO), а также усовершенствованные Virgo и KAGRA, которые регистрируют гравитационные волны на расстоянии до миллиардов световых лет.
Бозонные облака состоят из сверхлегких субатомных частиц, которые практически невозможно обнаружить. Учёные предполагают, что именно они являются тёмной материей. Обнаружить эти сверхлегкие частицы на Земле практически невозможно.
Если эти частицы существуют, они имеют чрезвычайно малую массу и редко взаимодействуют с другой материей, что является одним из ключевых свойств, которыми, по-видимому, обладает темная материя. Темная материя — материал, который нельзя увидеть непосредственно. Однако известно, что темная материя существует, поскольку она влияет на объекты, которые мы можем наблюдать.
По словам исследователей, исследуя гравитационные волны, излучаемые этими облаками, люди смогут отследить эти неуловимые бозонные частицы. Существует предположение, что быстро вращающиеся черные дыры задерживают огромное количество бозонных частиц в своем мощном гравитационном поле, создавая облако. Это продолжается миллионы лет и генерирует гравитационные волны, которые распространяются в пространстве.
Исследователи пока что не обнаружили гравитационные волны от бозонных облаков. Однако обнаружение бозонных облаков с помощью детекторов гравитационных волн принесет важные сведения о темной материи и улучшит наше понимание физики частиц.
Другим важным открытием стал тот факт, что бозонные облака могут существовать в нашей галактике, если принять во внимание их возраст. Дело в том, что величина излучения любой гравитационной волны зависит от возраста облака — более старые облака посылают более слабые сигналы. Бозонное облако сжимается, поскольку теряет энергию, посылая гравитационные волны.
Исследование опубликовано на сайте arxiv.org.