Слияния черных дыр поищут в облаках темной материи
Могла ли темная материя оставить след в гравитационных волнах? Задавшись этим вопросом, физики заявили, что в сигналах от слияния черных дыр, регистрируемых с помощью детекторов LIGO, VIRGO и KAGRA, могут скрываться признаки особо легких скалярных частиц — одних из возможных кандидатов на роль темной материи.
С момента первого обнаружения гравитационных волн (гравиволн) в 2015 году исследования в этой области становятся все более интересными и экзотическими. Теоретики давно предполагали, что если вокруг черных дыр существуют облака темной материи (ТМ), они могут слегка менять движение объектов и форму гравитационного сигнала.
Эта гипотеза недавно получила подкрепление: проанализировав потенциальное влияние ТМ на движение компактных объектов и распространение гравитационных сигналов, астрофизики заключили, что распределение темной материи в космическом пространстве и вокруг сливающихся черных дыр способно искажать форму гравиволн.
Теперь ученые обратили внимание на особо легкие скалярные частицы — гипотетические частицы с чрезвычайно малой массой, в том числе аксионы и похожие на них частицы. Если темная материя состоит именно из таких частиц, то в некоторых моделях они могут образовывать плотные облака вокруг вращающихся черных дыр благодаря эффекту сверхизлучения (то есть черная дыра передает этим частицам часть энергии своего вращения).
Чтобы проверить, можно ли увидеть следы подобных облаков в реальных данных LIGO, VIRGO и KAGRA, исследователи создали специальную модель гравиволн, учитывающую влияние такого облака на движение двойной системы черных дыр. Затем модель протестировали на сложных численных симуляциях, где космические «монстры» сливались внутри облака темной материи.
Выяснилось, что присутствие облака слегка ускоряет спиральное сближение черных дыр. Из-за этого меняется частота гравитационных волн — тот самый нарастающий сигнал, регистрируемый детекторами. В обычных моделях без окружающей среды такие отклонения можно ошибочно интерпретировать как другие массы или параметры системы.
Проверив модель, авторы статьи проанализировали 28 событий из каталога GWTC-3. В большинстве случаев данные хорошо согласовывались с обычной картиной без ТМ. Однако в двух событиях — GW190814 и особенно GW190728 — ученые заметили кое-что необычное. Для GW190728 статистический анализ выявил умеренное предпочтение сценарию, в котором черные дыры окружало облако темной материи.
Если выводы верны, речь может идти о частице с массой порядка 10⁻¹² электронвольт. Это чрезвычайно малая величина: такие частицы были бы настолько легкими, что вели бы себя скорее как волны, а не обычные частицы ТМ. Подобные объекты, однако, некоторые группы ученых рассматривают как кандидаты на «волновую» темную материю, способную объяснить ряд космологических загадок.
Авторы научной работы, опубликованной в журнале Physical Review Letters, подчеркнули, что речь не идет об открытии. Сигнал остается статистически слабым, а похожие эффекты могут возникать из-за других факторов, например газа вокруг черных дыр или особенностей их орбит. Иными словами, речь идет об очень слабом эффекте, требующем дальнейшей проверки. Исследование тем не менее показало, что гравитационные волны постепенно превращаются не только в инструмент астрофизики, но и в способ поиска новой физики в целом.
Отметим, в научном сообществе все чаще сомневаются в том, что темная материя состоит из частиц. Хотя в ее существовании исследователи уверены, ни одна из множества гипотез о природе ТМ так и не получила подтверждения.
Telegram 
Дзен 
VK Молодая женщина, возвращения которой из мертвых местное общество, по-видимому, сильно опасалось, имела скандинавские корни и поэтому могла считаться чужестранкой, предположили авторы нового исследования. Ученые также смогли установить много других интересных подробностей о жизни и смерти девушки.
Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.
Со стороны профессия летчика-испытателя часто выглядит как череда опасных полетов, требующих бесстрашия и способности мгновенно импровизировать. В действительности ее основу составляют методика, дисциплина, технические знания и умение честно рассказать о каждой особенности машины. Его задача — не просто поднять самолет в воздух, но и понять, насколько точно он выполняет команды, предсказуемо ли ведет себя на сложных режимах и какие изменения необходимо внести в конструкцию или систему управления.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии