Aksion tamna materija može da napravi prostor-vreme prsten

Aksion tamna materija može da napravi prostor-vreme prsten

Tamna materija napravljena od aksiona može imati moć da prostor-vreme zvoni poput zvona, ali samo ako je u stanju da ukrade energiju iz crnih rupa, prema novom istraživanju.

Intrigantna mogućnost za kandidata za misterioznu tamnu materiju je da bi to mogao biti aksion. Prvobitno predviđeni da postoje pre nekoliko decenija da bi se objasnila neka čudna svojstva jake nuklearne sile, aksioni tek treba da budu otkriveni u laboratoriji ili u bilo kom eksperimentu. Međutim, ova neuhvatljivost bi ih učinila savršenim kandidatom za tamnu materiju, pošto po definiciji tamna materija jedva, ako ikada, stupa u interakciju sa normalnom materijom.

Ako je tamna materija aksion, ili neka vrsta čestice povezane sa aksionom, onda bi imala veoma čudna svojstva. To bi bila najlakša čestica ikada poznata, u nekim modelima ne veća od milijardnog dela mase elektrona. Neverovatna lagana priroda ove čestice znači da bi se ponašala na veoma čudan način u kosmosu. Bio bi toliko lagan da bi se njegova kvantna talasna priroda manifestovala u veoma velikim razmerama, što znači da bi više delovala kao talas nego kao čestica.

Jedan od načina na koji bi se ova talasna priroda manifestovala bio bi oko rotirajućih crnih rupa. Kroz proces poznat kao super-zračenje, ova vrsta tamne materije mogla bi ukrasti ugaoni moment iz crne rupe. Ovo bi sprečilo da tamna materija padne kroz horizont događaja, i umesto toga bi se gomilala oko crne rupe kao nevidljivi pokrov.

Ali kada više ne bi mogla da se izvuče nova energija iz crne rupe, tamna materija bi isparila. U tom procesu, prema novom istraživanju objavljenom na serveru za preprint arXiv, tamna materija bi zvonila u prostor-vreme poput zvona, šaljući ogromnu količinu gravitacionih talasa.

Ovi gravitacioni talasi bi imali različit potpis od onih poznatih spajanjem crnih rupa. I iako bi bili daleko slabiji, bili bi u frekventnim opsezima detektabilnosti za postojeće i planirane opservatorije gravitacionih talasa.

Istraživači su predložili da pročešljamo postojeće podatke kako bismo pronašli sve potencijalne potpise ove vrste tamne materije koja se skuplja oko crnih rupa. A ako ne pronađemo ono što tražimo, još uvek bismo mogli da fino podesimo predstojeće eksperimente da pronađemo ovaj iznenađujući signal.