Скрытый след в космосе. Ученые обнаружили признаки темной материи во время слияния черных дыр

Это невидимое вещество составляет более 85 процентов всей материи Вселенной, но не взаимодействует со светом, поэтому гравитация остается единственным способом его фиксации.

Физики из Массачусетского технологического института (MIT) и нескольких европейских институтов предположили: если черные дыры перед столкновением проходят сквозь плотные облака темной материи, образованная ими пульсация пространства-времени несет едва заметные изменения.

Команда протестировала свой подход на открытых данных международной сети обсерваторий LVK. Ученые проанализировали 28 самых четких космических событий. В 27 случаях сигналы полностью соответствовали модели слияния в вакууме, однако один всплеск под названием GW190728, зафиксированный 28 июля 2019 года, имел существенные отличия.

По оценкам, он возник в результате слияния двух черных дыр с общей массой, которая примерно в 20 раз превышает солнечную. Структура этой волны указывает на то, что событие могло произойти внутри плотного скопления темной материи.

Теория предполагает, что вокруг быстро вращающихся черных дыр сверхлегкие («легкие скалярные») частицы темной материи под воздействием суперизлучения резко увеличивают свою плотность, изменяя параметры гравитационной волны, которая затем летит миллионы световых лет до Земли.

Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Авторы отмечают, что говорить об окончательном открытии рано, поскольку статистическая значимость требует независимой проверки. Однако разработанная методика дает уникальную возможность сканировать будущие данные LVK для поиска новой физики на невиданных ранее микромасштабах.