المادة المظلمة حول الثقوب السوداء: كيف نسمع غير المرئي ⚡ экспресс
قام العلماء بدراسة بوزونات فائقة الخفة ذات تفاعل ذاتي (مثل الجسيمات الشبيهة بالأكسيون) - وهي مرشحة لتكون المادة المظلمة، ويمكنها التكاثف حول الثقوب السوداء لتشكل "ذرات" جاذبية. هذه السحابة تغير إشارة الموجات الثقالية من زوج "ثقب أسود وجسم مضغوط" بسبب الاحتكاك الديناميكي. أظهر التحليل أن المقياس التداخلي الفضائي المستقبلي LISA قادر على تمييز هذه التشوهات بنسبة إشارة إلى ضوضاء تصل إلى 100. وهذا سيمكن من دراسة جسيمات بكتل تتراوح بين 10^{-17} و10^{-15} إلكترون فولت وثوابت اضمحلال (مقياس لتفاعلها الذاتي) تتراوح بين 10^{10} و10^{12} جيجا إلكترون فولت، باستخدام ثقوب سوداء تبلغ كتلتها عشرات الآلاف من كتلة الشمس.
الكون مليء بمادة غير مرئية تتحكم في حركة المجرات. في سبعينيات القرن الماضي، أظهرت عالمة الفلك فيرا روبين أنه بدون المادة المظلمة، لكانت النجوم في أطراف المجرات قد تفرقت منذ زمن بعيد. لكن مما تتكون هذه المادة، لا يزال مجهولاً.
تقترح إحدى الفرضيات أن المادة المظلمة هي سحب من جسيمات فائقة الخفة، تغلف الثقوب السوداء. تشبه هذه السحابة ضباباً ممتصاً للصوت. عندما يسقط ثقب أسود أصغر على ثقب أسود أكبر، يرتجف الفضاء ويصدر «طنيناً» - إنها الموجات الثقالية. يغير هذا الضباب من المادة المظلمة هذا الصوت، فيخففه ويشوهه. وسيسمع كاشف ليزا، الذي سيبدأ العمل في ثلاثينيات القرن الحادي والعشرين، هذه التغيرات وكأنه أذن حساسة. وعبر «الرنين» المشوه، سيحدد العلماء كتلة الجسيمات وخصائصها، حتى لو كانت تتجنب التفاعلات مع جسيمات النموذج القياسي - المجموعة الكاملة للجسيمات المعروفة لدينا.
حقيقة غير متوقعة: قد تكون هذه الجسيمات أخف من الإلكترون بمليارات المرات، لكن ضغطها الجماعي في السحابة قادر على تغيير مدار ثقب أسود بأكمله.
🎯 قد تكون جسيمات المادة المظلمة في هذه السحب أخف من الإلكترون بمليارات المرات، لكن ضغطها الجماعي قادر على تغيير مسار ثقب أسود كامل.