2 つの十分に重い物体が衝突するとき (2 つのブラック ホールが合体するときなど)、その力が実際に時空を曲げ、 を引き起こす可能性があります。これらの重力波は数百万光年離れた場所からでも検出できるため、宇宙の遠く離れた場所での について知ることができます。そして今、天文学者のチームは、暗黒物質の神秘的な現象を研究するために重力波を使用する方法を考案しました。
この研究の目的は、さまざまな種類の暗黒物質が存在する宇宙で、ブラック ホールの合体からの重力波がどのように見えるかを示すさまざまなコンピューター モデルを作成することでした。モデルを現実世界で見られるものと比較することで、どの種類の暗黒物質が最も可能性が高いかについてさらに知ることができます。
科学者は暗黒物質が光と相互作用しないことを知っていますが、暗黒物質がニュートリノと呼ばれる一種の粒子と相互作用する可能性があると考える人もいます。つまり、ニュートリノの衝突によって銀河の基礎となる構造に暗黒物質が形成されるのが妨げられる可能性があり、これらの粒子によって銀河の形成が阻止される可能性がある。これらの「失われた」銀河を見つけることができれば、暗黒物質がニュートリノの影響を受ける可能性があるという考えが裏付けられることになります。
しかし、形成されなかった銀河を見るのは難しいです。だからこそ研究者らは、ブラックホールの合体で生成される重力波を代わりの尺度として使用することを提案している。銀河が少なくなると合体も少なくなり、したがって重力波も少なくなります。
シミュレーションによれば、これは暗黒物質について学ぶための効果的な方法である可能性があります。現在の重力波検出器はこれらの小さな影響を検出できるほど強力ではありませんが、次世代の機器はこの目的に使用できる可能性があります。
研究者の一人、ダラム大学のソナク・ボース氏は 声明 で、「暗黒物質は、私たちの宇宙理解における永遠の謎の一つであり続けている」と述べた。 「これは、モデルの予測を最大限にテストするために既存のプローブと新しいプローブの両方を組み合わせて、暗黒物質のモデルを探索する新しい方法を特定し続けることが特に重要であることを意味します。重力波天文学は、暗黒物質だけでなく、銀河の形成と進化をより一般的に理解するための道を提供します。」
この研究は、7月5日に 開催される2023年全国天文学会議で発表された 。