|
Очередной шаг к раскрытию тайны темной материи и черных дыр
|
|
|
|
Большая часть материи во Вселенной остается неизвестной и неопределенной, однако физики-теоретики продолжают находить ключи к разгадке свойств темной материи и черных дыр. Исследование, проведенное группой ученых, в том числе тремя из Университета Стоуни-Брук, предлагает новый метод поиска новых частиц, которые в настоящее время не содержатся в стандартной модели физики элементарных частиц. Их метод, опубликованный в Nature Communications, может пролить свет на природу темной материи. В число трех авторов Стоуни-Брук входят Рувен Эссиг, доктор философии, профессор Института теоретической физики им. К. Н. Янга (YITP); Розальба Перна, доктор философии, профессор кафедры физики и астрономии, и Пейжи Ду, доктор философии, научный сотрудник YITP.
|
|
|
|
Звезды, которые проходят близко к сверхмассивным черным дырам, расположенным в центре галактик, могут быть разрушены приливными силами, что приведет к вспышкам, которые наблюдаются как яркие переходные явления в обзорах неба. Скорость возникновения этих событий зависит от спинов черных дыр, на которые, в свою очередь, могут влиять сверхлегкие бозоны (гипотетические частицы с крошечными массами) из-за сверхизлучения. Исследовательская группа провела подробный анализ этих эффектов и обнаружила, что поиск звездных приливных разрушений может раскрыть существование сверхлегких бозонов.
|
|
|
По словам соавтора Рувена Эссига, команда продемонстрировала, что из-за зависимости скорости звездных разрушений от вращения черной дыры и учитывая, что сверхлегкие бозоны однозначно влияют на такие спины из-за сверхлучистой нестабильности, измерения скорости звездных приливных разрушений могут использоваться для исследования этих новых частиц. Кроме того, исследователи предполагают, что с огромным набором данных о звездных приливных разрушениях, которые предоставляет обсерватория Веры Рубин, эти данные в сочетании с работой исследователей могут быть использованы для открытия или исключения различных моделей сверхлегких бозонов в широком диапазоне. области пространства параметров.
|
|
|
|
Их анализ также показывает, что измерения скоростей звездных приливных разрушений могут использоваться для ограничения различных распределений спинов сверхмассивных черных дыр и определения того, предпочтительны ли спины, близкие к максимальным. «Потенциальные последствия наших открытий огромны. Открытие новых сверхлегких бозонов в исследованиях звездных приливных разрушений было бы революционным для фундаментальной физики», — говорит Эссиг.
|
|
|
|
«Эти новые частицы могут быть темной материей, и, таким образом, работа может открыть окна в сложный темный сектор, который намекает на более фундаментальные описания природы, такие как теория струн. Наше предложение может иметь и другие применения, такие как измерения сверхмассивной черной дыры. вращения можно использовать для изучения истории формирования черной дыры», — говорит Розальба Перна. «И в конечном итоге, если эти новые частицы существуют, они повлияют на то, как звезды, приближающиеся к сверхмассивной черной дыре, разрушаются сильным гравитационным притяжением черной дыры», — добавляет Пейжи.
|
|
|
|
Источник
|
