Слияния черных дыр могут оставлять уникальные отпечатки в гравитационных волнах, если эти объекты окружены плотными облаками темной материи. Анализ данных детекторов LIGO, VIRGO и KAGRA показал, что в двух зафиксированных событиях искажения сигнала могли быть вызваны именно присутствием гипотетических сверхлегких частиц.
Астрофизики ищут следы темной материи в гравитационных волнах
Слияния черных дыр могут оставлять уникальные отпечатки в гравитационных волнах, если эти объекты окружены плотными облаками темной материи. Анализ данных детекторов LIGO, VIRGO и KAGRA показал, что в двух зафиксированных событиях искажения сигнала могли быть вызваны именно присутствием гипотетических сверхлегких частиц.
Исследователи сосредоточились на изучении аксионов и похожих на них частиц с экстремально малой массой. Согласно теории, вращающиеся черные дыры способны захватывать такие частицы, создавая вокруг себя плотные структуры за счет эффекта сверхизлучения. В новой работе физики построили модель, имитирующую движение двойных систем внутри таких облаков, и проверили её на численных симуляциях. Оказалось, что присутствие материи ускоряет сближение черных дыр, что меняет частоту испускаемых гравитационных волн.
Проверка 28 событий из каталога GWTC-3 выявила аномалии в двух случаях — GW190814 и GW190728. Статистические данные по последнему событию указывают на вероятность существования облака из частиц массой около 10⁻¹² электронвольт. Авторы исследования, опубликованного в Physical Review Letters, призывают к осторожности: сигнал остается слабым, а искажения могут быть вызваны другими причинами, такими как скопления газа или особенности орбит. Тем не менее, этот подход открывает новый способ поиска частиц за пределами Стандартной модели.
Комментарии (0)
Пока нет комментариев. Будьте первым!