Недавнее исследование предполагает, что тёмная материя, состоящая из аксионов, может вызывать колебания пространства-времени. Однако это возможно только в том случае, если аксионы смогут поглощать энергию чёрных дыр.
Источник изображения: pxhere.com
Аксионы, предсказанные учеными несколько десятилетий назад для объяснения необычных свойств сильного ядерного взаимодействия, до сих пор не были обнаружены ни в лабораторных условиях, ни в экспериментах. Загадочная природа делает их идеальными кандидатами для роли тёмной материи, поскольку эта субстанция практически не взаимодействует с обычной.
Если тёмная материя действительно состоит из аксионов или частиц, схожих с ними, то она обладает удивительными свойствами. Это могли бы быть самые лёгкие частицы, когда-либо существовавшие. В некоторых теориях масса аксиона может быть в миллиардную долю массы электрона, что делает его чрезвычайно лёгким.
Эта необычайная лёгкость позволяет аксионам проявлять квантово-волновую природу на гигантских масштабах, что заставляет их вести себя больше как волны, а не как частицы. Одним из возможных эффектов этого поведения может быть их взаимодействие с вращающимися чёрными дырами. В рамках процесса, называемого сверхизлучением, аксионы могут поглощать угловой момент чёрной дыры, не позволяя им поглощать тёмную материю полностью. Вместо того чтобы исчезать за горизонтом событий, тёмная материя будет скапливаться вокруг чёрной дыры, образуя невидимую оболочку.
Однако когда чёрная дыра прекратит поглощение энергии, тёмная материя может исчезнуть, испаряясь. При этом происходит интересный эффект: тёмная материя способна колебать пространство-время, создавая гравитационные волны. Они значительно слабее, чем те, что возникают при слиянии чёрных дыр, но будут находиться в диапазоне частот, которые могут быть зафиксированы с помощью существующих и планируемых гравитационных обсерваторий.