Предложена гипотеза о возмущении черных дыр из-за темной материи

Новая гипотеза ученых предполагает, что темная материя, возможно состоящая из аксионов, способна взаимодействовать с черными дырами, вызывая возмущения в пространстве-времени.

Эти выводы были опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Аксионы, частицы, которые были предложены для объяснения аномалий сильного ядерного взаимодействия, могут оказаться ключом к пониманию темной материи. Их невероятно малая взаимодействие с обычной материей делает их идеальными кандидатами. Они обладают крайне низкой массой, в некоторых моделях даже миллиардная часть массы электрона. Благодаря такой низкой массе аксионы ведут себя скорее как волны, что имеет важное значение для их поведения в космосе.

Исследователи обнаружили, что аксионная темная материя, вероятно, способна взаимодействовать с вращающимися черными дырами через процесс сверхизлучения из-за своей волновой природы. Этот процесс позволяет темной материи украсть угловой момент у черной дыры, что препятствует аксионам попадать за ее горизонт событий. В результате такого взаимодействия аксионы могут начать собираться вокруг черной дыры, образуя некое невидимое облако.

Подробнее о механизме взаимодействия аксионной темной материи с черными дырами: когда энергия черной дыры исчерпывается для взаимодействия с аксионами, последние начинают испаряться. Этот процесс может иметь важное значение для понимания того, как темная материя взаимодействует с космическими объектами и какие последствия это может иметь для эволюции галактик и вселенной в целом.

В процессе испарения темной материи возникают гравитационные волны, которые распространяются в пространстве-времени, создавая аналогию со звуковым сигналом колокола. Ученые утверждают, что эти волны отличаются от тех, что обнаружены при слияниях черных дыр, как по своей амплитуде, так и по частотной характеристике.

Однако, несмотря на то, что эти гравитационные волны значительно слабее известных, их частотный диапазон предоставляет современным и будущим обсерваториям гравитационных волн возможность зафиксировать данный сигнал. Согласно исследователям, именно эти уникальные характеристики делают обнаружение этих волн возможным при более глубоком анализе имеющихся данных.

Исследования показывают, что в данных отсутствует подтверждение сигнала, связанного с аксионной темной материей. Для увеличения вероятности обнаружения этого феномена в экспериментах можно внести соответствующие корректировки. Результаты таких исследований могут стать ключом к раскрытию загадок темной материи и ее взаимодействия с черными дырами. Важно продолжать поиск новых методов и подходов для более точного изучения этого важного аспекта космологии.

Источник и фото - lenta.ru