Новости Квантовый феномен: аксионы темной материи деформируют структуру пространства-времени

[NewsMaker]

Темная материя может «звенеть», отзываясь на вращение черных дыр.

---

---

Ученые предполагают, что темная материя, состоящая из аксионов, может вызывать вибрации пространства-времени, если ей удается заимствовать энергию у черных дыр. Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , предложенные еще десятилетия назад для объяснения особенностей сильного взаимодействия, до сих пор не обнаружены экспериментально. Однако их трудноуловимость делает их подходящими кандидатами для темной материи, которая почти не взаимодействует с обычной материей.

Если темная материя действительно состоит из аксионов или родственных им частиц, она обладает необычными свойствами. Эти частицы могут быть невероятно легкими — в миллиард раз меньше массы электрона. Такое малое значение массы предполагает, что они ведут себя скорее как волны, чем как частицы, особенно в масштабах космоса.

Одно из проявлений этой волновой природы может наблюдаться возле вращающихся черных дыр. Через процесс, известный как Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , темная материя способна забирать угловой момент у черной дыры, что препятствует ее падению за горизонт событий. Вместо этого аксионы формируют невидимую оболочку вокруг черной дыры.

<span style="font-family: var(--ui-font-family-primary, var(--ui-font-family-helvetica));">Когда вся доступная энергия черной дыры исчерпана, темная материя начинает испаряться, вызывая вибрации пространства-времени. Эти колебания создают мощные гравитационные волны, которые отличаются от волн, возникающих при слиянии черных дыр. Несмотря на меньшую силу, такие волны могут быть обнаружены современными и планируемыми гравитационно-волновыми обсерваториями благодаря их специфической частоте.</span>

Теперь группа ученых заявила, что черные дыры могут стать идеальным испытательным стендом для изучения одного из кандидатов на роль темной материи — аксионов. Результаты их работы представлены в Для просмотра ссылки Войди или Зарегистрируйся , опубликованной в октябре в базе данных препринтов arXiv.

Исследователи предлагают тщательно изучить существующие данные на предмет следов подобных явлений и адаптировать будущие эксперименты для более точного поиска таких сигналов. Даже если подтверждение не будет найдено, это поможет лучше понять природу темной материи и уточнить методы ее исследования.