Гравитационные волны помогут пролить новый свет на темную материю
AstroNews.ru - 23 Октября 2018 06:13:05
Разрабатываемая в настоящее время новая космическая миссия Laser Interferometer Space Antenna (LISA) будет представлять собой важнейший научный инструмент для изучения различных явлений, включая сталкивающиеся черные дыры и гравитационные волны, движущиеся сквозь пространство-время. Исследователи из Цюрихского университета, Швейцария, также нашли, что миссия LISA может пролить свет на природу неуловимой частицы темной материи.
Частицы темной материи составляют примерно 85 процентов всей материи, находящейся во Вселенной – и несмотря на это, они до сих пор остаются гипотетическими, поскольку ни разу не были обнаружены напрямую. Однако расчеты показывают, что многие галактики вращаются с такими высокими скоростями, что их попросту должно было разорвать на части, если бы галактики не были «скреплены» большими массами темной материи.
Особенно явно этот принцип прослеживается на примере карликовых галактик. Эти галактики имеют небольшие размер и яркость, а кроме того, они широко распространены во Вселенной. Особенно интересным для астрофизиков в этих галактиках является то, что в них часто преобладает темная материя, что делает их прекрасными лабораториями для изучения свойств этой таинственной субстанции.
В новом исследовании группа под руководством Томаса Рамфэла (Tomas Ramfal) из Цюрихского университета провела моделирование формирования карликовых галактик в высоком разрешении. Рассчитав взаимодействие между темной материей, звездами и центральными черными дырами галактик, команда ученых из Цюриха открыла устойчивую связь между скоростью слияния черных дыр и количеством темной материи в центрах карликовых галактик. Таким образом, измерение параметров гравитационных волн, испускаемых объединяющимися черными дырами, может дать информацию о свойствах гипотетической частицы темной материи, делают вывод авторы.
Обнаружение этой связи будет играть важную роль при подготовке миссии LISA, окончательная конструкция которой будет утверждена в ближайшее время. Предварительные результаты, полученные командой Рамфэла, были с оживлением восприняты членами консорциума LISA.
Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.