Загадки Вселенной не дают ученым покоя: взаимодействие темной материи и черных дыр — аксионы и колокольный звон

Аксионы заставляют Вселенную звучать.

Астрофизики выдвинули обновленную теорию, которая касается функции гипотетических аксионов. Исследователи объяснили, как они способны взаимодействовать с черными дырами в работе, опубликованной на портале arXiv.

Темная материя остается загадкой для науки. Считается, что Вселенная состоит из нее на 22–26%. Но до сих пор ученые не сумели исследовать и вообще подтвердить ее существование. Предполагается, что она состоит из аксионов. В новой работе ученые выдвинули теорию, что эти частицы заставляют пространство-время звенеть как колокол. Но происходит это только в том случае, если материя начинает брать энергию у черных дыр.

Что собой представляют аксионы? Их существование тоже не доказано, но о них заговорили еще во второй половине 1970-х. Астрофизики полагают, что эта элементарная частица весит очень мало. В космосе она ведет себя не как частица, а как волновая структура. И происходит это в огромных масштабах.

Предполагается, что аксионы ярче всего демонстрируют волновую природу, находясь рядом с крутящейся черной дырой. Ее ультраизлучение мешает темной материи проскальзывать через горизонт событий. Но в то же время эта таинственная субстанция похищает у дыры энергию, тормозя ее вращение. Постепенно она накапливается и покрывает объект, словно незримое одеяло. Когда поток энергии иссякает, вещество испаряется и возникает звон, который похож на колокольный. В этот момент должно фиксироваться большое количество гравитационных волн.

Ученые полагают, что отсюда следует начать поиски. По расчетам физиков, эти волны слабее тех, что регистрируются при объединении черных дыр. Но в арсенале астрономов есть приборы, работающие в этом диапазоне. Они гипотетически способны обнаружить такие волны по заданным параметрам в указанных условиях.

Полезно знать: в 2024 году в Китае открыли самую глубокую (2400 м) в мире подземную лабораторию для изучения темной материи.

Читайте также по теме:

• Сверхмассивная черная дыра открывает секреты: новые сведения из центра Млечного Пути
• Взрывы звезд и плазменные джеты: черная дыра как двигатель космических явлений
• Мы можем жить в черной дыре: параллели между Вселенной и сингулярностью
• Алексей Леонов – первый человек в открытом космосе: как это было
• Герман Титов — второй на орбите: факты о советском космонавте