Przyszła antena interferometryczna laserowa LISA stanie się instrumentem na dużą skalę, który umożliwia badanie różnych zjawisk kosmicznych, w tym zderzenia czarnych dziur, jak również fal grawitacyjnych poruszających się w przestrzeni i czasie. Naukowcy uważają, że urządzenie jest w stanie znaleźć nieuchwytną cząstkę ciemnej materii.
LISA pozwoli astrofizykom obserwować fale grawitacyjne emitowane przez czarne dziury, gdy zderzą się lub przechwycą inne czarne dziury. LISA będzie składać się z trzech statków kosmicznych krążących wokół Słońca w trójkątnej „konstelacji”. Mijające fale grawitacyjne silnie zniekształcają boki trójkąta, a te minimalne oscylacje można ustalić za pomocą wiązek laserowych. W rezultacie LISA umożliwi badanie zjawisk, które są niewidoczne w różnych widmach światła.
Migawki 120-milionowej symulacji cząstek dwóch łączących się galaktyk karłowatych, z których każda zawiera czarną dziurę o długości 6-7,5 miliarda lat.
Naukowcy odkryli również, że LISA będzie w stanie przekazać cenne informacje o ciemnej materii. Uważa się, że cząstki ciemnej materii stanowią około 85% materii wszechświata. Ale to wszystko jest tylko hipotezą, ponieważ nie udaje się tego naprawić. Jednak obliczenia pokazują, że wiele galaktyk rozproszy się, zamiast obracać się razem, jeśli nie będą trzymane w dużych ilościach ciemnej materii. Przede wszystkim działa na galaktyki karłowate. Chociaż są małe i słabe, są również najczęściej spotykane w kosmosie. Astrofizycy interesują się tym, że ciemna materia przeważa w ich strukturach, dlatego stają się naturalnymi laboratoriami do badań.
Związek czarnych dziur z ciemną materią
Nowe badanie przeprowadziło symulacje komputerowe o wysokiej rozdzielczości w odniesieniu do narodzin galaktyk karłowatych, co doprowadziło do nieoczekiwanych wyników. Obliczając oddziaływanie ciemnej materii, gwiazd i centralnych czarnych dziur, zespół ujawnił silne powiązanie między szybkościami fuzji czarnych dziur a ilością ciemnej materii w centrum galaktyki. Oznacza to, że pomiar fal grawitacyjnych u zbiegu czarnych dziur pozwoli nam dowiedzieć się więcej o właściwościach hipotetycznej cząstki ciemnej materii.
Pierwsze odkryte połączenie między czarnymi dziurami a ciemną materią można opisać matematycznie. Jest to ważny punkt, ponieważ przygotowywany jest projekt LISA. Wstępne wyniki symulacji z radością spotkały się w świecie naukowym. Misja rozpoczyna się za 15 lat, ale pozwoli nam połączyć fizykę kosmologii i cząstek.
