LIGO可能会在事故中发现暗物质

$config[ads_kvadrat] not found
Anonim

当激光干涉仪引力波观测台(LIGO)的科学家们在二月发现引力波时,它标志着一个世纪以来寻找物理学家知道存在的东西的结束,但却无法完全确定。

也许,我们偶然发现了这一发现的罕见宝石,并无意间杀死了两只100岁的一石二鸟。约翰斯·霍普金斯大学物理学家撰写的一篇新论文,发表在 物理评论快报 调查产生引力波并且LIGO观察到的黑洞合并是否也包含确认暗物质存在的信号。

暗物质,首先在1922年被假设,占宇宙中所有物质的85%。但与普通物质不同,科学家从未能够观察并测量它。我们知道它存在,因为我们已经看到宇宙中发生了一些奇怪的事情,这些事情只能是物质大量积累造成引力效应的结果。不幸的是,它仍然是隐藏的 - 科学家们花了几个世纪的时间来寻找它无济于事。

早在二月份,科学家就用一对干涉仪来观察由引力波引起的极其微弱的信号 - 啁啾声(基本上是由高能事件产生的时空波纹)。在这种情况下,它是两个黑洞 - 每个黑洞的质量比太阳大30倍 - 与地球相距13亿光年。那次碰撞释放出5.3×10 ^ 47焦耳的能量。

JHU研究小组开始怀疑LIGO信号是否还含有更多东西 - 与暗物有关的东西。整个调查集中在一个叫做原始黑洞(PBHs)的东西 - 一个由斯蒂芬霍金于1971年首次提出的假设,它表明早期的宇宙由几个不同的密集区域组成,这些区域中储存着构成恒星体的原始宇宙材料。虽然正常的黑洞是坍塌的恒星的结果,但PBH是这些地区自行崩溃的。因此,早期恒星将形成接近这些PBH,这些PBH足够小,足以支撑银河系晕圈 - 银河系中暗物质被认为主要存在的部分。

虽然过去十年左右PBHs确实出现了这种想法,但一些物理学家仍然认为它们可能存在。 JHU团队不一定提供任何肯定的证据证明LIGO信号显示暗物质;相反,他们得出的结论是,测量结果并未排除在银河系晕圈中合并PBH的预期速率的概念。

“区分是否任何个别引力波事件,甚至某些事件,来自PBH 暗物质或更传统的天体物理来源将是艰巨的。不过,还有一些前景。最明显的是,PBH合并的分布更像是小规模的暗物质光晕,因此不太可能在发光星系中或附近发现,而不是来自更传统的天体物理来源的黑洞合并。“

换句话说,我们还不能断定LIGO信号 不 由与暗物质相关的PBH引起。 JHU团队建议重点研究银河系晕圈中的天体物理质量,这些研究无法与已知来源联系起来。

有一件事是肯定的:寻找暗物质只是更奇怪了。

$config[ads_kvadrat] not found