Детектор гравитационных волн обнаружил темную материю?

20 Июня 2016 в 12:00, Илья Хель 7 970 просмотров 13

LIGO

Когда астрономическая обсерватория обнаружила две черных дыры, сталкивающихся в глубоком космосе, ученые отметили подтверждение предсказанных Эйнштейном гравитационных волн. Но на этом астрофизики не успокоились: мог ли этот эксперимент найти «темную материю», которая составляет большую часть массы Вселенной? Восемь ученых с кафедры физики и астрономии Генри Роуленда при Университета Джона Хопкинса уже начали проводить расчет, когда в феврале обсерватория LIGO заявила об открытии гравитационных волн. Их результаты, опубликованные недавно в Physical Review Letters, предлагают гипотезу, которая может разрешить непобедимую тайну астрофизики.

«Мы считаем, что существует возможность, что бинарные черные дыры, обнаруженные LIGO, могут быть сигнатурой темной материи, — пишут ученые в выдержке из статьи, называя пару черных дыр «бинарностью». Ученые рассмотрели массу двух этих объектов, обнаруженных LIGO, в качестве отправной точки, предполагая, что объекты могут быть частью загадочной субстанции, из которой состоит 85% массы Вселенной.

С 1930-х годов темная материя остается предметом ожесточенных научных споров; к 1970-м годам свидетельства ее существования, хотя и косвенные, начали всплывать повсюду. В то время как саму темную материю мы пока не можем обнаружить, ее гравитационные эффекты — вполне. К примеру, влияние близлежащей темной материи, как полагают, объясняет несоответствия во вращении видимого вещества в галактиках.

Группа Джона Хопкинса во главе с постдокторантом Симеоном Бердом была поражена массой черных дыр, обнаруженных LIGO. Масса черных дыр измеряется в значении, кратному нашему Солнцу. Сталкивающиеся объекты, породившие гравитационную волну, зафиксированную LIGO, были 36 и 29 солнечных масс соответственно. Они слишком большие, чтобы соответствовать предсказаниям масс для большинства черных дыр, сверхплотных структур, которые образуются при коллапсе звезд. Они также слишком малы, чтобы соответствовать предсказаниям для размера сверхмассивных черных дыр в центре галактик.

Два обнаруженных LIGO объекта, однако, входят в ожидаемый диапазон масс «первичных» черных дыр.

Первичные черные дыры, как полагают, образовались не из звезд, а в процессе коллапса крупных объемов газа во время рождения Вселенной. Хотя их существование не было установлено наверняка, в прошлом первичные черные дыры предлагались в качестве возможного решения тайны темной материи. И поскольку о них практически ничего не известно и никаких свидетельств их существования нет, гипотеза первичных черных дыр из темной материи не привлекала особого внимания ученых.

Находки LIGO, впрочем, возвращают нас к этой гипотезе, особенно из-за того, что обнаруженные объекты в рамках этого эксперимента соответствуют массе, предсказанной для темной материи. Прогнозы, сделанные учеными в прошлом, говорят, что условия во время рождения Вселенной должны были породить множество таких первичных черных дыр, равномерно распределенных во Вселенной, собирающихся в гало вокруг галактик. Все это делает их хорошими кандидатами для темной материи.

Команда Джона Хопкинса подсчитала, как часто эти первичные черные дыры могут образовывать бинарные пары и в конце концов сталкиваться. Принимая во внимание размер и вытянутую форму, присущую (как полагают) орбитам первичных бинарных черных дыр, ученые пришли к выводам, что частота столкновений соответствует выводам LIGO.

«Мы не говорим, что это темная материя, — говорит один из авторов Марк Камионковский. — Мы бы не поставили на это дом. Мы говорим лишь о возможности».

Для поддержки этой гипотезы необходимы другие наблюдения LIGO и прочие доказательства, включая дальнейшие обнаружения вроде того, о котором заявили в феврале. Может статься так, что объектов с такой показательной массой гораздо больше.

«События в 30 масс нуждаются в объяснении, — говорит соавтор Илай Коветц. — Это открытие гравитационных волн может быть связано с темной материей. У него большой потенциал».

Детектор гравитационных волн обнаружил темную материю?

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

13 комментариев

  1. allexxic

    Скопировал свой пост с компьюленты 3-4 летней давности:
    "Боюсь что темной материи вообще не существует, тем более сконцентрированной в ЧД. Одной из гипотез наличия ТМ является расхождение в общепринятой теории о скорости вращения крайних и центральных звезд в галактике. Достаточно по галактике раскидать равномерно эти средние ЧД, и линейные скорости крайних звезд будет равны или выше скорости ближайших звезд к центру (СМЧД). Это сравнимо с вращением каши в кастрюле, где массы вещества по кругу распределены равномерно.
    PS:Кстати, наличие средних ЧД в рукавах галактик вполне может объяснить колебания звезд в рукаве."

  2. sergei.krutoi

    Черная дыра - это канал передачи данных во Вселенную. Молния обладает схожими качествами. Управляет этим разум. (отправлено из iOS приложения Hi-News.ru)

  3. mlserg

    Нет никакой темной материи, максимум черные дыры

    • Automatron

      о да, расскажи это ученым по всему миру, они то не знают

      • mlserg

        Зачем, это зделали ученые указанные в статье, они предположили, что темная материя - это черные дыры. С ними то ты спорить не будешь?

        • Automatron

          Ну во-первых ученые пишут про "гипотезу" - доказательств нету. И не они не отрицают существование темной материи, как ты, а лишь предполагают, что ЧД это часть ТМ

          • mlserg

            Значит все-таки ученые знают? А ты говорил, что ученые по всему миру не знают. И вообще, что значит чд это какая то там часть темной материи? Это что, какие то твои домыслы? Типа половина темной материи - черные дыры, а другая половина какой то эфир? Что за бред. В статье же черным по белому написано: ученые выдвинули гипотезу, что черные дыры могут быть сигнатурой темной материи. Сигнатура и часть - это разные понятия.

  4. mlserg

    Это получается, судя по гравитационному воздействию на видимое вещество, 95% всего вещества видимой части вселенной уже засосало в черные дыры. Это косвенно подвердили сенсоры LIGO, учитывая, что за несколько месяцев наблюдений, он уже уловил 2 слияния черных дыр, и это только в пределах его чувствительности.

  5. t0asty

    Вот любят спорить друг с другом люди, не имеющие ученой степени, в вопросе о далеких звёздах и чёрных дырах. Наши технологии пока что способны лишь на наблюдение, на основе которых строятся ГИПОТЕЗЫ. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.