Conform Stiripesurse.ro: O echipă de astronomi propune o nouă metodă de detectare a materiei întunecate, o substanță misterioasă și invizibilă, prin studiul undelor gravitaționale. Cercetătorii sugerează că această metodă ar putea dezvălui amprenta materiei întunecate în momentele în care găurile negre se ciocnesc și fuzionează. Studiul, publicat recent în revista Physical Review Letters, oferă o perspectivă promițătoare asupra modului în care am putea sonda această componentă enigmatică a universului.
Undele gravitaționale, noi indicii despre materia întunecată
Materia întunecată, o componentă misterioasă a cosmosului, este invizibilă și nu interacționează cu lumina. Din această cauză, detectarea ei directă este extrem de dificilă. Cercetătorii au avansat ideea că undele gravitaționale, generate de evenimente cosmice extreme, ar putea oferi o fereastră către această substanță ascunsă. Aceste unde, produse în urma unor evenimente cosmice precum fuziunea găurilor negre, ar putea dezvălui prezența materiei întunecate.
Noua cercetare propune o abordare inovatoare. Echipa de astronomi sugerează că, în cazul în care două găuri negre se contopesc într-o zonă dens populată de materie întunecată, undele gravitaționale rezultate ar putea purta o amprentă distinctivă. Această amprentă, deși subtilă, ar putea fi detectată cu ajutorul instrumentelor extrem de sensibile, cum ar fi LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector) și Virgo. Cercetătorii au dezvoltat o metodă pentru a prezice forma specifică pe care ar trebui să o aibă o undă gravitațională, în cazul în care aceasta traversează un mediu alcătuit din materie întunecată.
Cum pot găurile negre să „vadă” materia întunecată
Teoria se bazează pe modul în care găurile negre interacționează cu materia întunecată, în special cu o particulă ipotetică numită „scalarul luminii”. Această particulă, dacă există, ar putea crea o densitate sporită de materie întunecată în jurul găurilor negre care se rotesc. Similar cu modul în care o paletă transformă frișca în unt, energia rotațională a găurii negre ar putea „condensa” materia întunecată.
În consecință, această „condensare” ar putea afecta undele gravitaționale generate de fuziunea găurilor negre, lăsând o urmă detectabilă. Cercetătorii au analizat datele colectate de LIGO, KAGRA și Virgo, concentrându-se pe 28 de semnale clare de fuziune a găurilor negre. Unul dintre aceste semnale, GW190728, colectat în iulie 2019, pare să fi fost generat de o fuziune care a avut loc într-o regiune cu o densitate ridicată de materie întunecată.
Perspectivele cercetării
Deși echipa subliniază că nu pot afirma cu certitudine că au detectat materia întunecată, rezultatele oferă un punct de plecare important pentru cercetare. Analiza semnalului GW190728 sugerează o direcție promițătoare de investigare. „Găurile negre oferă un mecanism pentru a spori această densitate, pe care îl putem căuta acum analizând undele gravitaționale emise atunci când acestea fuzionează,” a declarat Josu Aurrekoetxea de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT). Studiile viitoare vor explora în detaliu posibilitatea de a folosi undele gravitaționale pentru a „vedea” materia întunecată.
Sursa: Stiripesurse.ro
