Jennifer Chu, Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

MIT və digər yerlərdə fiziklər tərəfindən hazırlanmış yeni bir model, cazibə dalğalarının (mavi və qırmızı dalğalar) iki birləşən qara dəliyin spiral şəklində keçdiyi istənilən qaranlıq maddənin (açıq bənövşəyi) izlərini necə daşıya biləcəyini proqnozlaşdırır. Müəllif: Soumen Roy və digərləri

Qaranlıq maddənin kainatdakı maddənin böyük hissəsini təşkil etdiyi düşünülür, lakin onun ətraf mühitlə qarşılıqlı təsirinin yeganə yolu cazibə qüvvəsidir. Əgər iki toqquşan qara dəlik qaranlıq maddənin sıx bir bölgəsindən keçərək birləşərsə, məkan və zaman arasında dalğalanan cazibə dalğaları həmin qaranlıq maddənin izini daşıya bilər.

İndi fiziklər Yer kürəsində aşkar edilən cazibə dalğalarında qaranlıq maddənin bu cür izlərini aşkar edə bilərlər.

MIT və Avropadakı tədqiqatçılar, boş məkanda deyil, qaranlıq maddədə hərəkət edən qara dəliklər tərəfindən yaradıldığı təqdirdə, cazibə dalğasının necə görünəcəyini proqnozlaşdıran bir metod hazırlayıblar. Onlar bu texnikanı əvvəllər qara dəlik birləşmələrindən və digər uzaq astrofiziki mənbələrdən cazibə dalğalarını aşkar edən qlobal rəsədxanalar şəbəkəsi olan LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) tərəfindən qeydə alınmış ictimaiyyətə açıq cazibə dalğası məlumatlarına tətbiq ediblər.

Tədqiqatçılar LVK-nın ilk üç müşahidə mərhələsində qeydə alınan cazibə dalğası siqnallarına baxdılar. Ən aydın 28 siqnaldan 27-sinin fiziklərin gözlədiyi kimi vakuumda birləşən qara dəliklərdən qaynaqlandığını müəyyən etdilər. Lakin bir siqnalın, GW190728-in nümunəsi qaranlıq maddə izinin mümkün əlamətlərini göstərdi.

Alimlər qaranlıq maddə aşkar etmədiklərini vurğulayırlar. Əksinə, yeni metod fiziklərin daha sonra izləyə və digər üsullarla təsdiqləyə biləcəyi qaranlıq maddənin izlərini aşkar etmək üçün cazibə dalğası məlumatlarını yoxlamaq üçün yeni bir yol təqdim edir.

MIT Fizika şöbəsinin postdoktoru Cosu Aurrekoetxea deyir: “Bilirik ki, qaranlıq maddə ətrafımızdadır. Sadəcə təsirlərini görə bilməyimiz üçün kifayət qədər sıx olmalıdır. Qara dəliklər bu sıxlığı artırmaq üçün bir mexanizm təmin edir və indi onlar birləşdikdə yayılan cazibə dalğalarını təhlil edərək axtara bilərik.”

Aurrekoetxea və həmkarları nəticələrini bu gün Physical Review Letters jurnalında dərc olunan bir araşdırmada təqdim edirlər . Tədqiqatın həmmüəllifləri Belçikadakı Luvain Katolik Universitetinin (UCLouvain) LVK üzvü Soumen Roy, Amsterdam Universitetinin Rodrigo Vicente, London Queen Mary Universitetinin Keti Clough və Oksford Universitetinin Pedro Ferreiradır.

Qaranlıq bir çəkmə

Qaranlıq maddə, adi gündəlik maddədən fərqli olaraq, elektromaqnit qüvvəsi ilə heç bir qarşılıqlı təsiri olmayan görünməz, hipotetik bir maddə formasıdır. Qaranlıq maddə, iz buraxmadan elektromaqnit spektri boyunca işıq, maqnit sahələri və istənilən digər enerji formasından keçə bilər. Qaranlıq maddənin mövcudluğunun yeganə sübutu, onun başqa bir qüvvə ilə – cazibə qüvvəsi ilə zahiri qarşılıqlı təsiridir.

Astronomlar cazibə qüvvəsinin uzaq qalaktikalar ətrafında necə əyildiyini müşahidə edərək, əyilmə sahələrini və ya “linzalaşmanı” izah etmək üçün qalaktikaların öz cazibə qüvvəsindən kənarda əlavə bir qüvvənin olması lazım olduğunu fərz ediblər. Fiziklərin şübhə etdiyinə görə, bu əlavə qüvvə kainatdakı maddənin 85%-dən çoxunu təşkil edə bilən qaranlıq maddədir. Lakin qaranlıq maddənin nə olduğu böyük müzakirə mövzusudur və qaranlıq maddə hissəcikləri üçün hissəcik ölçüsü və xüsusiyyətləri baxımından geniş şəkildə dəyişən nəzəriyyələr mövcuddur.

Təklif olunan qaranlıq maddə sinfindən biri kütlələri elektrondan xeyli yüngül olan ” işıq skalyar ” hissəciklərdən ibarətdir. Nəzəriyyəçilər belə qaranlıq maddənin qara dəliklərin yaxınlığında hərəkət edərkən yalnız hissəciklər kimi deyil, həm də koordinasiyalı dalğalar kimi davranmalı olduğunu proqnozlaşdırırlar.

Qaranlıq maddə dalğaları sürətlə fırlanan qara dəliklə təmasda olduqda , fiziklər qara dəliyin fırlanma enerjisinin qaranlıq maddəyə ötürülə biləcəyini və onu gücləndirə biləcəyini proqnozlaşdırırlar. Superşüalanma kimi tanınan bu fenomen dalğaları qaymağın yağa çevrilməsinə bənzər şəkildə son dərəcə yüksək sıxlıqdakı qaranlıq maddəyə çevirəcək.

Kifayət qədər yüksək sıxlıqlarda, digər bütün izahlarla görünməyən yüngül skalyar qaranlıq maddə, toqquşan qara dəliklərdən əks-səda verən cazibə dalğalarında iz buraxmalıdır.

Bəs bu iz tam olaraq necə görünərdi? Və belə bir iz milyonlarla işıq ili uzaqlıqda birləşən qara dəliklərdən Yerə gələn cazibə dalğalarında aşkar edilə bilərmi?

Bu suallara cavab tapmaq üçün Aurrekoetxea və həmkarları, iki qara dəliyin qaranlıq maddə mühitində və vakuumda (qaranlıq maddə olmayan boş məkanda) toqquşması halında yaranacaq cazibə dalğa formasını və ya cazibə dalğalarının modelini proqnozlaşdırmaq üçün bir model hazırladılar.