![]() |
В журнале Physical Review Letters опубликовали исследование о влиянии сверхлёгкой тёмной материи в EMRI, — аббревиатура означает экстремальное отношение масс. Подобные объекты смогут обнаружить будущие космические детекторы гравитационных волн, такие как LISA. Учёные исследуют разные подходы к обнаружению тёмной материи, так как существует много её предполагаемых форм. Цель исследования — понять, как взаимодействует сверхлёгкая тёмная материя с системами, состоящими из сверхмассивной чёрной дыры (SMBH) и меньшего астрономического тела (звезды или другой чёрной дыры). Вращение меньшего объекта по спирали может генерировать гравитационные волны, которые помогут изучить поведение сверхлёгкой тёмной материи в этих системах. Доктор Франциско Дуке, постдокторант Института гравитационной физики Макса Планка и первый автор работы, рассказал о причинах, побудивших команду провести исследование. По его словам, одна из главных нерешенных проблем современной физики — понимание фундаментальной природы темной материи.
Сверхлегкая темная материяСверхлёгкая тёмная материя состоит из частиц, которые не имеют собственного вращения и равномерно распределены в пространстве. Частицы этого типа тёмной материи могут быть легче электрона в 1028 раз. Они демонстрируют волнообразное поведение на больших масштабах из-за своей малой массы. На малых масштабах они могут влиять на галактические структуры. Бозонные облака образуются вокруг вращающихся чёрных дыр. Они используют энергию чёрной дыры и увеличиваются в размерах, рассеивая её, а не позволяя поглощать. Это явление называется сверхизлучением. Если одна из форм сверхлёгкой тёмной материи существует в EMRI, она может влиять на гравитационные волны, исходящие от этих систем. Релятивистский подходПредыдущие исследования влияния окружающей среды на EMRI основывались на приближении Ньютона. Но в условиях экстремальных гравитаций или высоких скоростей, близких к скорости света, необходимо учитывать релятивистские эффекты. Поэтому исследовательская группа использовала полностью релятивистскую систему для изучения среды вокруг EMRI. Они хотели исследовать энергию, теряемую в EMRI из-за гравитационных волн и истощения скалярного поля при взаимодействии с бинарной системой. Доктор Родриго Висенте, исследователь из Института физики высоких энергий в Барселоне и соавтор исследования, объяснил свои выводы:
LISA и будущие обнаруженияБудущие детекторы, такие как LISA, смогут обнаружить сдвиг в сигналах гравитационных волн, вызванный сверхлегкой темной материей. LISA запустят в 2035 году. Он будет чувствителен к миллигерцовым частотам и сможет наблюдать EMRI с высокой точностью. LISA сможет отслеживать эти системы в течение долгого времени, что позволит ему наблюдать сдвиг фаз, вызванный динамическим трением. Однако если подобные эффекты не будут замечены, данные LISA можно будет использовать для наложения жестких ограничений на существование сверхлегких полей в широком диапазоне масс. За пределами темной материиИсследователи изучили, как ведут себя нечеткая темная материя и бозонные облака. Они выяснили, что при большом расстоянии между объектом и сверхмассивной черной дырой (SMBH) потери энергии из-за истощения скалярного поля нечеткой темной материи могут быть больше потерь от излучения гравитационных волн. Также ученые обнаружили резонансное поведение гравитационных волн — релятивистский эффект, которого нет в ньютоновских моделях. Исследователи обнаружили, что рассеяние энергии через скалярное истощение чувствительно к свойствам окружающей среды для бозонных облаков. Более точная модель того, как различные типы материи влияют на гравитационные волны, может значительно продвинуть наше понимание гравитации и открыть путь для изучения тёмной материи. В будущей работе исследователи планируют расширить свою схему для учёта эксцентричных орбит, которые часто встречаются в EMRI. Они хотят адаптировать свою схему к дискам активных галактических ядер (AGN), которые содержат много тёмной материи. А это исследование поможет лучше понять роль тёмной материи во Вселенной. Иллюстрация: нейросеть 21.10.2024 |
Космос
![]() | |
Океан Энцелада: жизнь может быть ближе, чем мы думаем, но скрыта от нас | |
Поиск жизни в океанах других планет может... |
![]() | |
Микробы в космосе: как L-серин поможет найти жизнь на Марсе | |
Поиск жизни в космосе — одна и... |
![]() | |
Марсианские дюны под микроскопом: что скрывает Красная планета | |
Песчаные дюны на Марсе могут раскрыть тай... |
![]() | |
Ученые открыли важный компонент звездообразования | |
Астрономы давно ищут ключевой фактор, который ... |
![]() | |
Запуск шотландской ракеты укрепляет позиции Великобритании в космической гонке | |
Запуск шотландской ракеты укрепит Великобритан... |
![]() | |
Как НАСА использует технологии искусственного интеллекта на Земле и в космосе | |
Дэвид Сальваньини, главный специалист по ... |
![]() | |
Пять крупных инноваторов присоединяются к US Quantum in Space Collaboration | |
Управление по технологическим переходам М... |
![]() | |
Руководитель Biomass Майкл Ферингер, ESA: Мы передадим спутник людям | |
Европейское космическое агентство, ESA, планир... |
![]() | |
Астрономы в реальном времени увидели формирование джетов черных дыр | |
Впервые международная группа ученых наблюдала ... |
![]() | |
Открытие аксиона поможет понять загадочные свойства темной материи | |
Темная материя, которую часто называют невидим... |
![]() | |
A&A: «Горячий Юпитер» опроверг теорию формирования планетарных систем | |
Открытие двух новых планет за пределами н... |
![]() | |
MIT: Мертвая звезда на краю черной дыры ускоряет рентгеновские вспышки | |
Одна сверхмассивная черная дыра не отпуск... |
![]() | |
NatComm: Выяснилось, как волны разгоняют частицы до экстремальных скоростей | |
Ученые стали на шаг ближе к пон... |
![]() | |
Борьба со складками: инновационный метод для космических мембран | |
Выход за пределы земной гравитации требуе... |
![]() | |
Новая миссия NASA Artemis LEXI покажет, как работает магнитный щит Земли | |
Новая революционная миссия в рамках прогр... |
![]() | |
Рынок космического и спутникового наблюдения Земли: как инновации меняют отрасль | |
Предлагаем вашему вниманию обзор компании RSS-... |
![]() | |
Найдены древние водоносные горизонты под поверхностью Марса | |
Марс, загадочная Красная планета, давно поража... |
![]() | |
Как физика нейтрино раскрывает секреты Вселенной | |
Нейтринная физика стала одной из самых пе... |
![]() | |
В НАСА рассказали об электрореактивных двигателях малых космических аппаратов | |
Исследовательский центр НАСА имени Гленна расс... |
![]() | |
AJL: Обнаружено несоответствие состава атмосферы экзопланеты и окружающего диска | |
Как некоторые дети физически похожи на св... |
![]() | |
A&A: Event Horizon Telescope продолжает раскрывать тайны черных дыр | |
Получив первые изображения черных дыр, новатор... |
![]() | |
PNAS: Ученый посоветовал забыть о жидкой воде на Марсе | |
Более ста лет назад ученый Персиваль... |
![]() | |
Антропологи призывают отслеживать и сохранять человеческие артефакты на Марсе | |
Являются ли космические корабли, наземные... |
![]() | |
Astronomy and Astrophysics: Мощный джет M87 вызвал редкую гамма-вспышку | |
M87, известная также как Virgo A или... |
![]() | |
Nature Geoscience: Не все жидкости на Марсе были водой | |
Раньше ученые думали, что поверхность Мар... |
![]() | |
NewAst: Высокоскоростные облака составляют меньшую часть массы Млечного Пути | |
Иногда в астрономии простой вопрос имеет ... |
![]() | |
Космические странники: ученые нашли новые объекты, похожие на комету и астероид | |
Около двух лет назад ученые нашли первый ... |
![]() | |
Nature: Астрономы MIT нашли самые маленькие астероиды | |
Астероид, уничтоживший динозавров, был, по&nbs... |
![]() | |
Вселенная создана для жизни? Разбираемся в антропном принципе | |
Антропный принцип — это идея о... |
![]() | |
Ученые выяснили, насколько большими могут быть сверхмассивные черные дыры | |
В центрах больших галактик, как считают у... |