Слияние черных дыр раскроет новые частицы
Группа физиков из университета в Амстердаме и Института Нильса Бора в Копенгагене обнаружила, что при слиянии черных дыр может быть раскрыта информация о возможном существовании новых частиц. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Ученые проанализировали гравитационные волны, возникающие при слиянии черных дыр, и обнаружили, что эти волны могут содержать информацию о сверхлегких бозонах - гипотетических частицах, существование которых еще не доказано. Этот процесс называется сверхизлучением, когда черная дыра, вращаясь с высокой скоростью, выбрасывает массу в облако частиц. Эта система черной дыры и облака получила название "гравитационный атом" из-за своего сходства с электронным облаком вокруг протона.
Исследование основано на моделях эволюции двойных черных дыр, разработанных учеными за последние шесть лет. Одним из ключевых открытий стали резонансные переходы, когда облако частиц "перескакивает" в новое состояние, аналогично тому, как электрон в атоме меняет свою орбиту. Также был изучен процесс ионизации, при котором часть облака выбрасывается.
Результаты исследования представляют два возможных сценария для эволюции системы черных дыр. Если вращение черных дыр и облака противоположны, ионизация облака оставляет явный след на гравитационных волнах. В других случаях резонансные переходы разрушают облако, что приводит к изменению орбиты двойной системы.
Таким образом, наблюдение за этими явлениями позволит ученым искать сверхлегкие бозоны двумя путями: через ионизацию или через специфические изменения в орбитах черных дыр. Предстоящие наблюдения гравитационных волн помогут подтвердить эти предположения.
Результаты исследования открывают новые перспективы для изучения темной материи и природы гравитации, предлагая конкретные стратегии для поиска новых частиц с использованием наблюдений гравитационных волн.
Больше новостей на сайтах Медиахолдинга
