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
Telescopul James Webb a cartografiat cea mai mare structură din Univers la un detaliu fără precedent
Astronomii au reușit să cartografieze la un nivel de detaliu fără precedent cea mai mare structură din Univers, 'rețeaua cosmică' de galaxii, folosind datele culese de Telescopul Spațial James Webb (JWST), conform unui studiu publicat la 6 mai în The Astrophysical Journal, transmite vineri Space.com. Aceasta este cea mai mare ana
Un seism cu magnitudinea 6,3 s-a produs în nordul Japoniei
Un seism cu magnitudinea 6,3 s-a produs vineri în nordul Japoniei, a anunțat agenția de meteorologie din această țară, care nu a emis însă o alertă de tsunami, informează AFP. Cutremurul s-a produs la ora locală 20:22 (11:22 GMT) în apele din Oceanul Pacific, în largul prefecturii nordice Miyagi, potrivit Agenției Meteo
Terapia de stimulare a sistemului imunitar, promițătoare în lupta împotriva superbacteriilor (studiu)
O echipă de oameni de știință din Australia a identificat o potențială nouă metodă de luptă împotriva infecțiilor bacteriene rezistente la medicamente prin stimularea răspunsului imunitar al organismului, oferind perspectiva unei alternative promițătoare la antibiotice, transmite vineri Xinhua. Un studiu condus de Universitatea din Queensland (UQ) din Au
O nouă specie de dinozaur gigantic, identificată în Thailanda
Oamenii de știință au identificat o nouă specie de dinozaur gigantic - nagatitan, mai mare decât un diplodocus - plecând de la fragmente fosile descoperite în urmă cu mai mulți ani în Thailanda, informează vineri AFP. Acest erbivor cu gâtul lung avea o lungime de 27 de metri și cântărea circa 27 de tone, fiind cel mai mare d
Cinci italieni au murit în timp ce făceau scufundări în Insulele Maldive
Cinci cetățeni italieni și-au pierdut viața, joi, în timp ce făceau scufundări în atolul Vaavu din Insulele Maldive, a declarat un ministru din această țară, transmite vineri agenția Xinhua. Ministrul Turismului și Aviației Civile din Republica Maldive, Mohamed Ameen, a declarat într-o postare pe rețeaua socială X că accidentul s-a produs &ic
Spania se pregătește pentru eclipsa totală de Soare din 12 august
Spania, una dintre puținele țări din lume unde eclipsa solară din 12 august va fi vizibilă în întregime, a început pregătirile pentru acest fenomen rar care atrage turiștii ce aleg de obicei plajele în această perioadă a anului, transmite joi AFP. Peninsula Iberică va fi singurul loc locuit din lume unde eclipsa totală
Calea Lactee ar fi înghițit o galaxie pitică în urmă cu 10 miliarde de ani
Astronomii au identificat o serie de stele foarte vechi în Calea Lactee, stele ce ar fi putut proveni dintr-o galaxie pitică, numită Loki, care ar fi fost înghițită de Calea Lactee în urmă cu aproximativ 10 miliarde de ani, transmite joi
VIDEO O replică a modulului de aselenizare al companiei Blue Origin este gata pentru antrenamentele astronauților NASA
O replică a viitorului modul de aselenizare construit de compania Blue Origin pentru programul Artemis al NASA a fost amplasată la Centrul Spațial Johnson din Houston, Texas, pentru a fi folosită în antrenamentul astronauților din cadrul acestui ambițios program ce are drept obiectiv ridicarea unei baze selenare permanente, transmite joi
Avionul revoluționar al exploratorului Bertrand Piccard s-a prăbușit în ocean
Avionul revoluționar al exploratorului Bertrand Piccard, care a efectuat înconjurul lumii în 2016 cu ajutorul unor baterii electrice, s-a prăbușit în apele Golfului Mexic după ce a fost transformat într-o dronă, a anunțat proprietarul său actual din Statele Unite, informează AFP. Solar Impulse 2 a finalizat în iul
Oamenii de știință propun o nouă modalitate de a căuta viață extraterestră
O echipă de cercetători propune o nouă modalitate de a căuta viață extraterestră, care se bazează pe ideea că nu doar tipul de biosemnături este important, ci și modul în care sunt organizate, conform unui studiu ale cărui concluzii au fost publicate pe 11 mai în revista Nature Astronomy, transmite joi
Un dinte descoperit în Siberia dezvăluie o intervenție stomatologică efectuată asupra unui neanderthalian
În urmă cu aproximativ 59.000 de ani, un neanderthalian a suferit din cauza unei dureri de dinți îngrozitoare cauzată de o carie profundă la unul dintre molarii din maxilarul inferior. Dintele respectiv a fost descoperit într-o peșteră din Siberia, prezentând urme ale unei intervenții stomatologice efectuate, se pare, cu ajutorul unei mici unelte de p
BTA/Studii efectuate la adâncime în Marea Neagră cu ajutorul navei bulgare 'Sf. Sf. Chiril și Metodiu'
Cercetătorii au efectuat studii în Marea Neagră la adâncimi de aproximativ 800 de metri folosind nava de cercetare navală bulgară 'Sf. Sf. Chiril și Metodiu' (RSV 421), a declarat căpitanul navei, Radko Muievski, în cadrul unei conferințe a Societății Științifice Maritime de la Varna, la Marea Neagră, miercuri. Evenimentul a marcat și lansar
O serie de mici seisme în apropiere de Teheran reînnoiește temerile legate de un cutremur major
O serie de nouă seisme de intensitate mică s-au produs în zona Paradis, la est de Teheran, pe parcursul nopții, a relatat miercuri agenția de știri Mehr, reînnoind temerile rezidenților legate de un eventual dezastru seismic major în capitala iraniană, informează Reuters. Activitatea seismică repetată a reînviat temeril
Doi cercetători britanici și un francez, recompensați cu Premiul Prințesa de Asturia pentru accelerarea secvențierii ADN-ului
Biofizicianul francez Pascal Mayer și doi chimiști britanici, David Klenerman și Shankar Balasubramanian, au fost premiați miercuri în Spania cu Premiul Prințesa de Asturia pentru munca lor de pionierat în secvențierea rapidă a ADN-ului, transmite AFP. Activitatea lor științifică 'a stimulat diagnosticul clinic și cercetarea &i