Astronomii propun o nouă metodă de căutare a materiei întunecate: dacă nu poate fi văzută, ar putea fi ascultată
Cea mai misterioasă și totuși presupus omniprezentă substanță din cosmos, materia întunecată, este practic invizibilă pentru că nu interacționează cu lumina, dar o echipă de astronomi propune o metodă alternativă de a căuta această substanță prin intermediul undelor gravitaționale, conform unui studiu publicat marți (12 mai) în revista Physical Review Letters.
Noi cercetări sugerează că materia întunecată ar putea lăsa o amprentă mică, dar perceptibilă, în ondulațiile din spațiu-timp numite 'unde gravitaționale' care reverberează prin cosmos atunci când două găuri negre se ciocnesc și fuzionează. Totuși, acest lucru se întâmplă doar dacă găurile negre care se rotesc pot 'agita' materia întunecată.
Echipa din spatele acestei noi cercetări sugerează că, dacă două găuri negre se contopesc într-o regiune a spațiului populată de nori denși de materie întunecată, atunci undele gravitaționale care se propagă din eveniment ar putea purta amprenta materiei întunecate în tot Universul. Și este posibil, spun ei, ca detectoarele noastre să poată găsi această amprentă. Acest lucru ar fi similar cu cineva care tușește la un concert Metallica, iar acea tuse ar fi perceptibilă doar cu cele mai sensibile instrumente, peste zgomotul unor piese precum 'Seek and Destroy' sau 'Master of Puppets'.
Din fericire, când vine vorba de detectarea undelor gravitaționale provenite de la găurile negre care se ciocnesc, instrumentele de care dispun oamenii de știință, cum ar fi LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), devin din ce în ce mai sensibile. Și, în pregătirea pentru o perioadă în care astfel de amprente ar putea fi înregistrate și mai ușor în datele undelor gravitaționale, această echipă a dezvoltat o metodă care prezice exact ce formă ar trebui să ia o undă gravitațională atunci când se deplasează prin materia întunecată, mai degrabă decât prin spațiul gol.
'Utilizarea găurilor negre pentru a căuta materia întunecată ar fi fantastică', a declarat Rodrigo Vicente, cercetător la GRAPPA (Gravitation Astroparticle Physics Amsterdam) și membrul al echipei care a realizat acest studiu. 'Am putea sonda materia întunecată la scări mult mai mici ca niciodată', a mai susținut el într-un comunicat.
Materia întunecată reprezintă un mister deoarece, în ciuda faptului că este invizibilă pentru noi, ea 'depășește' materia obișnuită cu un raport de aproximativ cinci la unu.
Lipsa sa de interacțiune cu lumina înseamnă că nu poate fi compusă din protoni, neutroni și electroni - particulele care compun atomii. Asta pentru că atomii compun toată 'materia obișnuită' (barionică) pe care o vedem în jurul nostru, de la stele și planete până la dispozitivul despre care citești acest articol și propriile noastre corpuri. Cu alte cuvinte, atomii interacționează cu lumina (mai tehnic, radiația electromagnetică). De fapt, singura modalitate prin care fizicienii bănuiesc că există materia întunecată este prin interacțiunea sa cu gravitația și modul în care această interacțiune curbează spațiu-timpul, influențând indirect materia obișnuită și lumina.
Cu aceste cunoștințe, oamenii de știință au căutat particule în afara Modelului Standard al fizicii particulelor care ar putea explica materia întunecată. Aceste particule au o gamă largă de mase și proprietăți potențiale, o particulă ipotetică fiind 'scalarul luminii' propus ca având o masă mult mai mică decât cea a unui electron. O caracteristică a scalarului luminii ar fi faptul că materia întunecată compusă din aceste particule s-ar comporta ca niște unde coordonate în jurul găurilor negre.
În jurul unei găuri negre care se rotește, energia de rotație ar fi transferată către materia întunecată scalară a luminii, amplificându-i densitatea, aproape ca o paletă care transformă frișca în unt. Dacă acest 'unt' de materie întunecată devine suficient de dens, ar putea afecta undele gravitaționale provenite de la fuziunea găurilor negre, lăsând o amprentă revelatoare.
După ce au stabilit cum ar arăta această semnătură, Vicente și colegii săi au analizat datele colectate de LIGO și de detectoarele sale de unde gravitaționale, KAGRA (Kamioka Gravitational Wave Detector) și Virgo, concentrându-se pe 28 dintre cele mai clare semnale provenite de la fuziunea găurilor negre. Dintre acestea, 27 păreau să fi provenit din fuziuni care au avut loc în vidul relativ al spațiului. Un semnal, însă, GW190728, recepționat pentru prima dată pe 19 iulie 2019 și care este rezultatul fuziunii unor găuri negre binare cu o masă combinată de 20 de ori mai mare decât cea a Soarelui, situate la aproximativ 8 miliarde de ani-lumină distanță, părea să poarte urma revelatoare a acestei fuziuni care a avut loc într-o regiune de materie întunecată densă, 'untoasă'.
Echipa din spatele acestei cercetări subliniază rapid că aceasta nu poate fi considerată o detectare sigură a materiei întunecate, dar spune că ne oferă un indiciu despre ce să căutăm și, prin urmare, unde să direcționăm investigațiile ulterioare.
'Știm că materia întunecată se află în jurul nostru. Trebuie doar să fie suficient de densă pentru a-i vedea efectele', a declarat liderul echipei, Josu Aurrekoetxea, de la Departamentul de Fizică al Institutului de Tehnologie din Massachusetts (MIT). 'Găurile negre oferă un mecanism pentru a spori această densitate, pe care îl putem căuta acum analizând undele gravitaționale emise atunci când acestea fuzionează'.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Ada Vîlceanu)
Conținutul website-ului www.agerpres.ro este destinat exclusiv informării publice. Toate informaţiile publicate pe acest site de către AGERPRES sunt protejate de dispoziţiile legale incidente. Sunt interzise copierea, reproducerea, recompilarea, modificarea, precum şi orice modalitate de exploatare a conţinutului acestui website. Informaţiile transmise pe www.agerpres.ro pot fi preluate, în conformitate cu legislaţia aplicabilă, în limita a 500 de semne. Detalii în secţiunea Condiţii de utilizare. Dacă sunteţi interesaţi de preluarea ştirilor AGERPRES, vă rugăm să contactaţi Direcţia Marketing - marketing@agerpres.ro.
Alte știri din categorie
Indonezia: Bilanțul seismului din 15 august a crescut la 100 de morți
Bilanțul seismului care a afectat de curând estul Indoneziei a crescut luni la 100 de morți, a anunțat directorul agenției de gestionare a dezastrelor din această țară, în contextul în care operațiunile de aj
Costa Rica a fost zguduită de două seisme puternice
Un cutremur cu magnitudinea de 5,4, urmat de o replică puternică, a lovit centrul statului Costa Rica, regiunea unde se află capitala San Jose, luni dimineață, provocând unele pagube materiale, dar fără victime, transmite AFP. Epicentrul cutremurului a fost localizat în orașul Coronado, la nord-est de San Jose, la o adâncime de doar 7 kilomet
Un studiu desfășurat de NASA arată că unele ciuperci și organisme microbiene pot supraviețui pe Lună
Cursa dintre SUA și China pentru aselenizare a adus în atenția oamenilor de știință problema contaminării inerente a mediului selenar cu microorganisme aduse de cosmonauți, iar un studiu desfășurat de NASA arată că unele specii de ciuperci și bacterii pot supraviețui pe Lună, transmite Reuters. Noua cercetare analizează cinci forme de ci
Lansarea misiunii chineze Chang'e 7 către polul sud selenar, amânată din cauza condițiilor meteo
Vremea rea a întârziat lansarea unei noi misiuni selenare a Chinei, Chang'e 7, posibil până anul viitor, Agenția spațială chineză luând această decizie după ce a examinat datele cu privire la extinderea depresiunii tropicale Narra din Golful Tonkin, transmite luni Space.com. 'Sonda lunară Chang'e 7 a Chinei
SUA: Peste 40.000 de persoane evacuate din cauza unui incendiu de vegetație în Nevada
Autoritățile din Nevada, în vestul Statelor Unite, au îndemnat zeci de mii de locuitori să își părăsească locuințele duminică, din cauza unui incendiu de vegetație care se răspândește rapid și amenință orașul Reno, transmite AFP. Aproximativ 42.000 de persoane și-au evacuat deja locuințele, iar alte 45.000 au primit ord
Seism cu magnitudinea de 5,9 în apropiere de Tokyo: zeci de răniți
Un seism cu magnitudinea 5,9 a lovit împrejurimile orașului Tokyo duminică dimineața, provocând 37 de răniți, potrivit Agenției japoneze de gestionare a incendiilor și a catastrofelor, citată de France Presse. Seismul a fost suficient de puternic pentru a provoca zdruncinături majore în capitala japoneză și în împrejurimile sale,
Nivelul apelor Rinului din nou în creștere, după un minim istoric
Ploile abundente, în special în sudul Germaniei, contribuie la creșterea nivelului apelor Rinului, după minimele istorice care au dus la îngrijorări cu privire la efectele asupra economiei, transmite vineri DPA. Datele publicate vineri de Administrația Căilor Navigabile și a Transportului de Marfă din Germania au arătat că r&
Astronauta franceză Sophie Adenot va efectua o nouă ieșire în spațiu
Sophie Adenot va efectua din nou, marți, o ieșire în spațiu, în afara Stației Spațiale Internaționale (ISS), la o săptămână după cea de la 18 august, prima realizată de o astronaută franceză, a anunțat joi NASA. În timpul ieșirii extravehiculare în spațiu de la 18 august, Sophie Adenot și astronautul american Anil
Italia/ Furtuni puternice, ploi abundente și vânt intens în nord și centru; unii locuitori au fost evacuați
Al patrulea val de căldură care a afectat Italia în această vară a fost urmat de un sistem de joasă presiune, în nordul și centrul țării, însoțit de furtuni puternice care au generat deja mii de fulgere, precipitații abundente și vânt intens, pompierii fiind nevoiți să intervină în circa o mie de cazuri în ultimele ore, transmite vineri ag
Indonezia/ Bilanțul cutremurului cu magnitudinea 7,7 crește la 83 de morți
Bilanțul seismului cu magnitudinea 7,7 care a zguduit sâmbătă coastele insulei Flores, în provincia indoneziană Nusa Tenggara de Est, a urcat la 83 de morți, a anunțat vineri Agenția națională de căutare și salvare (Basarnas), informează Xinhua. Agenția a precizat că 328 de persoane au fost rănite grav, iar alte 639 au suferit răni
Grecia / Principalele monumente și situri arheologice, dotate cu un nou sistem de detecție a incendiilor
Principalele situri arheologice și monumente din Grecia vor fi dotate cu un sistem modern de detecție a incendiilor, în contextul în care această țară se confruntă în fiecare an cu incendii devastatoare, a anunțat joi Ministerul Culturii, potrivit AFP. Acest nou sistem a fost testat în condiții reale pe 31 iulie la Fichtia (în reg
Dilemă ecologică/ Extinderea suprafețelor dedicate energiei solare din China afectează păsările (studiu)
Extinderea energiei solare în China reduce diversitatea în rândul păsărilor, conform unui studiu publicat joi în revista Science, care subliniază 'dilema ecologică majoră' dintre reducerea emisiilor poluante și conservarea biodiversității, transmite vineri AFP. 'Dezvoltarea energiei solare (...) poate, fără intenție, să afec
China/Bilanțul inundațiilor din Guanxi a urcat la 159 de morți (presă de stat)
Inundațiile devastatoare care au afectat regiunea Guangxi (sudul Chinei) la începutul lunii iulie au dus la moartea a 159 de persoane și la 10 dispăruți, a anunțat vineri televiziunea de stat CCTV, un bilanț mult mai grav decât cel comunicat la vremea respectivă, informează AFP. În iulie, autoritățile au raportat 39 de morți și nouă dispăruți
Anul 2027 ar putea fi cel mai cald înregistrat vreodată, sub impactul fenomenului El Nino
Fenomenul climatic El Nino din acest an ar putea fi cel mai intens înregistrat vreodată, amenințând să provoace condiții meteorologice extreme la nivel global și să facă din 2027 cel mai cald an înregistrat vreodată, informează vineri AFP. Acest fenomen temporar, amplificat de încălzirea globală provocată de activitățile umane, va oferi
Seism de magnitudine 7,2 produs în Peru
Un cutremur cu magnitudinea de 7,2 grade pe scara Richter a lovit joi regiunea andină Ayacucho din sudul statului Peru, a relatat Institutul Geofizic din Peru (IGP), transmite EFE. IGP a precizat că epicentrul a fost localizat la 35 de kilometri de orașul Cora Cora. Până în prezent, nu au fost primite informații cu privire la victi