V-kosmose.com

Гравитационные волны раскроют секреты черных дыр

Гравитационные волны раскроют секреты черных дыр

Будущая лазерная интерферометрическая антенна LISA станет масштабным инструментом, позволяющим изучать различные космические явления, среди которых столкновение черных дыр, а также гравитационные волны, движущиеся сквозь пространство и время. Ученые считают, что прибор способен найти неуловимую частицу темной материи.

LISA позволит астрофизикам наблюдать гравитационные волны, излучаемые черными дырами, когда они сталкиваются или захватывают другие черные дыры. LISA будет состоять из трех космических аппаратов, вращающихся вокруг Солнца в треугольном «созвездии». Проходящие гравитационные волны сильно искажают стороны треугольника и эти минимальные колебания можно зафиксировать лазерными лучами. В итоге, LISA позволит изучать явления, невидимые в различных спектрах света.

Снимки 120-миллионного моделирования частиц двух сливающихся карликовых галактик, каждая из которых вмещает черную дыру 6-7.5 млрд. лет

Снимки 120-миллионного моделирования частиц двух сливающихся карликовых галактик, каждая из которых вмещает черную дыру 6-7.5 млрд. лет

Исследователи также обнаружили, что LISA сумеет поведать ценные сведения о темной материи. Полагают, что частицы темной материи составляют около 85% материи Вселенной. Но все это пока лишь гипотеза, потому что ее не получается зафиксировать. Однако расчеты показывают, что многие галактики разлетятся, вместо совместного вращения, если их не удерживать большим объемом темной материи.

Прежде всего это срабатывает для карликовых галактик. Хотя они маленькие и слабые, но также наиболее распространены в пространстве. Интересуют астрофизиков тем, что в их структурах преобладает темная материя, из-за чего становятся естественными лабораториями для изучения.

Связь черных дыр и темной материи

В новом исследовании провели компьютерные симуляции с высоким разрешением касательно рождения карликовых галактик, что привело к неожиданным результатам. Вычисляя взаимодействие темной материи, звезд и центральных черных дыр, команда выявила прочную связь между скоростями слияния черных дыр и количеством темной материи в галактическом центре. То есть, измерение гравитационных волн при слиянии черных дыр позволит узнать больше о свойствах гипотетической частицы темной материи.

Впервые обнаруженную связь между черными дырами и темной материей можно описать математически. Это важные момент, так как ведется подготовка проекта LISA. Предварительные результаты симуляции радостно встретили в научном мире. Миссия стартует через 15 лет, но она позволит связать физику космологии и частиц.