Гравитационные волны указали на возможный след темной материи

Исследователи из Массачусетского технологического института и европейских научных центров обнаружили аномалию в сигнале от слияния черных дыр, которая может объясняться влиянием темной материи. Анализ данных обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA показал, что одно из 28 изученных событий не вписывается в стандартную модель взаимодействия объектов в вакууме.

Физики предположили, что гравитационные волны, возникающие при столкновении черных дыр, способны нести отпечатки плотных облаков темной материи. Если черная дыра проходит через такое скопление, форма сигнала неизбежно меняется. Ученые проверили эту гипотезу на данных трех наблюдательных кампаний, сосредоточившись на 28 наиболее четких событиях слияния.

В 27 случаях данные соответствовали классическому сценарию пустого пространства. Однако сигнал GW190728, зафиксированный 28 июля 2019 года, выделился на общем фоне. По словам соавтора исследования Хосу Ауррекоэчеа, статистической значимости пока не хватает для окончательных выводов, но сам факт существования подобных отклонений требует пересмотра подходов к интерпретации гравитационных волн.

Предполагается, что темная материя состоит из сверхлегких частиц, формирующих структуры вокруг вращающихся черных дыр. Энергия вращения космического объекта усиливает концентрацию материи через процесс сверхизлучения, что и оставляет след в структуре гравитационного сигнала. С накоплением новых данных от детекторов этот метод может стать основным способом изучения скрытой массы Вселенной.