Світло навколо чорних дір допоможе вирішити основну загадку Всесвіту, – вчені
Для відповіді на питання, чому в нашому світі так мало антиматерії, вчені припустили про існування нових елементарних частинок — аксіонів, із яких складається темна матерія.
Звивисті та хаотичні околиці центральної чорної діри галактики M87, першої чорної діри, яку сфотографували, кодують інформацію про аксіони. Особливості того, як орієнтоване світло навколо чорної діри M87, можуть виключити ймовірність знаходження аксіонних частинок у певному діапазоні мас, повідомляє Science News.
Дослідження також показало, що вчені можуть використовувати аналогічний метод у майбутніх астрофізичних спостереженнях для пошуку аксіонних частинок із різними масами.
"Це саме та інформація, яка нам потрібна для реалізації цієї теоретичної пропозиції. У нас дуже екстремальні умови, які можуть виробляти величезну кількість аксіонів, і ми маємо правильний інструмент для вивчення сигнатури аксіона", — каже фізик частинок Юе Чжао з Університету Юти в Солт-Лейк-Сіті.
У 2020 році фізик Іфань Чен із Китайської академії наук у Пекіні та його колеги описали спосіб пошуку аксіонів, використовуючи спостереження за світлом, що оточує чорні дірки. Відповідно до теорії, чорна діра, що швидко обертається, може створювати щільні скупчення аксіонних частинок у безпосередній близькості.
Тоді як хмара аксіонів змінить напрямок, те саме відбудеться і з активною і турбулентною областю навколо чорної діри.
"Свого роду неминучий фон, із яким нам доводиться мати справу", — говорить Чжао.
Учені виявили, що додаткових коливань недостатньо, щоб сказати, що будь-який сигнал міг виходити від аксіонної хмари. Вони виключили існування надлегких аксіонів із масою близько 10 мільярдних мільярдних часток маси електрона.
Але той самий метод можна використовувати для пошуку інших аксіоноподібних частинок. "Чим більше у вас чорна діра, тим легше шукана маса", — каже Чжао.
Фізики сподіваються використовувати майбутні спостереження іншими чорними дірками для пошуку аксіонів різних мас.
Маса чорної діри в центрі нашої Галактики становить приблизно одну тисячну масу M87. Якщо основна чорна діра нашої галактики має хмару аксіонів, то це будуть більш важкі частинки.
Раніше Фокус повідомляв, що вчені отримали дивовижний знімок галактики із сузір'я Піч. Також отримано найчіткіший знімок зірки Джеймса Вебба.