Ученые могли впервые уловить сигналы от темной материи или первичных черных дыр
По словам исследователей, они обнаружили ранее неизвестные науке гравитационные волны.
Новый тип детектора гравитационных волн в Западной Австралии зарегистрировал два события, которые могут быть сигналами темной материи или первичных черных дыр. Эти высокочастотные гравитационные волны недоступны для большинства детекторов и их никогда ранее не регистрировали, сообщает New Atlas
Загадочные гравитационные волны
Гравитационные волны — это пульсации в ткани пространства-времени, предсказанные Альбертом Эйнштейном более века назад. Их не могли обнаружить напрямую до 2015 года. С тех пор эти волны неоднократно обнаруживали в основном с помощью лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO, расположенной в США. Она может увидеть волны с частотами от 7 кГц до 30 Гц. Эти диапазоны волн созданы такими событиями как столкновение черных дыр и нейтронных звезд.
Но ученые считают, что частота гравитационных волн может выходить за пределы этого диапазона. Ученые проводят эксперимент по поиску высокочастотных гравитационных волн, которые могут быть результатом других космических событий или принадлежать другим объектам.
Суть эксперимента
Эксперимент ученых из Университета Западной Австралии проводится на основе уникального типа детектора гравитационных волн, известном как резонатор объемных звуковых волн. Исследователи используют диск из кристалла кварца, который колеблется на высоких частотах, когда через него проходят звуковые волны. Это создает электрический заряд, который улавливают две проводящие пластины, прижатые к кварцевому диску. Потом этот сигнал проходит через сверхпроводящее устройство квантовой интерференции, которое усиливает его для распознавания детектором.
Все это размещено внутри нескольких лучевых экранов, чтобы избежать помех от внешнего электромагнитного излучения, и охлаждается почти до абсолютного нуля, чтобы уменьшить шум в сигнале. Это позволяет устройству обнаруживать частоты в МГц-диапазоне.
Черные дыры или темная материя
Ученые предполагают, что первичные черные дыры были созданы через несколько миллисекунд после Большого взрыва и стали прародителями сверхмассивных черных дыр в центрах галактик. Высокочастотные гравитационные волны могли быть выпущены одной из этих первичных черных дыр, существование которых еще нужно доказать. Также ученые полагают, что сигнал может исходить от облака частиц темной материи. Считается, что это вещество пронизывает Вселенную и взаимодействует с обычным веществом благодаря мощному гравитационному воздействию.
По словам ученых подтверждение любого из этих вариантов будет огромным прорывом для физики. "Замечательно, что новый детектор чувствителен и дает нам эти результаты, но теперь мы должны определить, что они означают", — говорит Уильям Кэмпбелл из Университета Западной Австралии.
Планы на будущее
Ученые говорят, что в будущем новые приборы будут искать гравитационные волны на еще более высоких частотах и сравнивать результаты нескольких детекторов, чтобы игнорировать помехи.
"Будущие эксперименты предполагают создание клона детектора и мюонного детектора, чувствительного к космическим частицам", — говорит Кэмпбелл. "Если оба детектора обнаружат присутствие гравитационных волн, это будет захватывающе".