物理科技生物学-PHYICA

神秘的云可以为暗物质提供新的线索

天文学与空间 2022-09-19 00:01:18

澳大利亚国立大学 孙礼来博士正在寻找玻色子云——暗物质的主要竞争者

信用:特蕾西·尼尔米/ANU 寻找引力波,即由重大宇宙灾难引起的时空涟漪,可能有助于解决宇宙中另一个燃烧的谜团——玻色子云,以及它们是否是暗物质的主要竞争者

研究人员正在使用强大的仪器,如先进的激光干涉仪引力波天文台(LIGO)、先进的处女座和卡格拉,它们探测数十亿光年外的引力波来定位潜在的玻色子云

玻色子云由几乎不可能探测到的超轻亚原子粒子组成,被认为是暗物质的可能来源——暗物质约占宇宙所有物质的85%

现在,由LIGO-处女座-卡格拉合作进行的一项新的重大国际研究,由澳大利亚国立大学(ANU)的研究人员共同领导,提供了迄今为止最好的线索之一,通过搜索由环绕黑洞的玻色子云引起的引力波来寻找这些亚原子粒子

博士;医生

来自ANU引力天体物理中心的莉莉·孙说,这项研究是世界上第一次全天空调查,旨在寻找来自快速旋转黑洞附近可能的玻色子云的预测引力波

“在地球上几乎不可能探测到这些超轻玻色子粒子,”博士说

孙说

“这些粒子,如果存在的话,质量极小,很少与其他物质相互作用——这似乎是暗物质的关键特性之一

暗物质是不能被直接看到的物质,但是我们知道暗物质的存在是因为它对我们可以观察到的物体有影响

“但是通过寻找这些云发出的引力波,我们也许能够追踪到这些难以捉摸的玻色子粒子,并有可能破解暗物质的密码。”

我们的搜索还可以让我们排除某些超轻玻色子粒子,我们的理论认为它们可能存在,但实际上并不存在

" 博士;医生

孙也是ARC引力波发现卓越中心(OzGrav)的副研究员,他说,引力波探测器允许研究人员检查由这种云提取的快速旋转黑洞的能量(如果它们存在的话)

艺术家对黑洞的印象

信用:美国宇航局 “我们相信,这些黑洞在其强大的引力场中捕获了大量玻色子粒子,从而形成了与它们同向旋转的云

这种微妙的舞蹈持续了数百万年,并不断产生穿过太空的引力波,”她说

虽然研究人员还没有探测到来自玻色子云的引力波

孙说引力波科学已经“打开了以前科学家们的大门”

" 她说:“引力波的发现不仅提供了宇宙中神秘致密物体的信息,比如黑洞和中子星,还让我们能够寻找新的粒子和暗物质。”

“未来的引力波探测器肯定会开启更多的可能性

我们将能够深入宇宙,发现更多关于这些粒子的见解

“例如,使用引力波探测器发现玻色子云将带来关于暗物质的重要见解,并有助于推进对暗物质的其他搜索

这也将更广泛地促进我们对粒子物理的理解

" 另一个重大突破是,这项研究还通过考虑玻色子云的年龄,进一步揭示了它们存在于我们银河系的可能性

博士;医生

孙说,任何引力波的强度都取决于云的年龄,旧的引力波会发出较弱的信号

“玻色子云因发出引力波而失去能量时会收缩,”博士说

孙说

“我们了解到,一种小于1000年的特殊类型的玻色子云不太可能存在于我们银河系的任何地方,而高达1000万年的云不太可能存在于距离地球约3260光年的范围内

"

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