Учені могли вперше вловити сигнали від темної матерії або первинних чорних дір

Новий тип детектора гравітаційних хвиль у Західній Австралії зареєстрував дві події, які можуть бути сигналами темної матерії або первинних чорних дір. Ці високочастотні гравітаційні хвилі недоступні для більшості детекторів і їх ніколи раніше не реєстрували, повідомляє New Atlas.

Загадкові гравітаційні хвилі

Гравітаційні хвилі — це пульсації в тканині простору-часу, передбачені Альбертом Ейнштейном понад століття тому. Їх не могли виявити безпосередньо до 2015 року. З тих пір ці хвилі неодноразово фіксували здебільшого за допомогою лазерно-інтерферометричної гравітаційно-хвильової обсерваторії LIGO, розташованої в США. Вона може побачити хвилі з частотами від 7 кГц до 30 Гц. Ці діапазони хвиль створені такими подіями як зіткнення чорних дір і нейтронних зірок.

Але вчені вважають, що частота гравітаційних хвиль може виходити за межі цього діапазону. Учені проводять експеримент із пошуку високочастотних гравітаційних хвиль, які можуть бути результатом інших космічних подій або належати іншим об'єктам.

Суть експерименту

Експеримент учених з Університету Західної Австралії проводиться на основі унікального типу детектора гравітаційних хвиль, відомому як резонатор об'ємних звукових хвиль. Дослідники використовують диск із кристала кварцу, який коливається на високих частотах, коли через нього проходять звукові хвилі. Це створює електричний заряд, який вловлюють дві провідні пластини, притиснуті до кварцового диску. Потім цей сигнал проходить через надпровідний пристрій квантової інтерференції, який підсилює його для розпізнавання детектором.

Все це розміщено всередині кількох променевих екранів, щоб уникнути перешкод від зовнішнього електромагнітного випромінювання, й охолоджується майже до абсолютного нуля, щоб зменшити шум у сигналі. Це дозволяє пристрою виявляти частоти в МГц-діапазоні.

Чорні діри або темна матерія

Учені припускають, що первинні чорні діри були створені через кілька мілісекунд після Великого вибуху і стали прабатьками надмасивних чорних дір у центрах галактик. Високочастотні гравітаційні хвилі могли бути випущені однією із цих первинних чорних дір, існування яких ще потрібно довести. Також учені вважають, що сигнал може виходити від хмари частинок темної матерії. Вважається, що ця речовина пронизує Всесвіт і взаємодіє зі звичайною речовиною завдяки потужному гравітаційному впливу.

За словами вчених підтвердження будь-якого з цих варіантів буде величезним проривом для фізики. "Чудово, що новий детектор чутливий і дає нам ці результати, але тепер ми повинні визначити, що вони означають", — говорить Вільям Кемпбелл з Університету Західної Австралії.

Плани на майбутнє

Учені говорять, що в майбутньому нові прилади шукатимуть гравітаційні хвилі на ще більш високих частотах і порівнюватимуть результати декількох детекторів, щоб ігнорувати перешкоди.

"Майбутні експерименти передбачають створення клону детектора та мюонного детектора, чутливого до космічних частинок", — говорить Кемпбелл. "Якщо обидва детектори виявлять присутність гравітаційних хвиль, це буде разюче".