Зроблено ще один теоретичний крок до розкриття таємниці темної матерії та чорних дір

Група вчених запропонувала новітній метод пошуку нових частинок, які на даний час не входять до стандартної моделі фізики частинок.

Про це розповідають в Університеті штату Нью-Йорк у Стоуні-Брук, передають OstanniPodii.com.

Зорі, що проходять поблизу надмасивних чорних дір у центрах галактик, можуть бути зруйновані приливними силами. Це призводить до спалахів, які спостерігаються як яскраві перехідні події під час огляду неба. Швидкість виникнення цих подій залежить від спіну чорних дір, на який, своєю чергою, можуть впливати надлегкі бозони (гіпотетичні частинки з незначною масою) шляхом надвипромінювання. Дослідницька група провела детальний аналіз цих ефектів та виявила, що пошук припливних руйнувань у зорях може викрити існування надлегких бозонів.

За словами співавтора дослідження Рувена Ессіга, команда продемонструвала, що завдяки залежності швидкості руйнування зірок від спіну чорної діри та враховуючи, що надлегкі бозони унікально впливають на такі спіни через надвипромінювальну нестійкість, вимірювання швидкості зоряних приливних руйнувань можуть бути використані для пошуку цих нових частинок.

Крім того, дослідники припускають, що завдяки величезному набору даних про приливні руйнування зірок, який зможе надати Обсерваторія Віри Рубін, ці дані у поєднанні з роботою дослідників можуть бути використані для відкриття або виключення різних моделей надлегких бозонів у широкій області простору параметрів.

Їхній аналіз також показує, що вимірювання швидкості приливних руйнувань зірок можуть бути використані для накладення обмежень на різноманітні розподіли спінів надмасивних чорних дір та визначення того, чи є перевагою спіни, близькі до максимальних.

“Потенційні наслідки наших висновків дуже глибокі. Відкриття нових надлегких бозонів у дослідженнях приливних руйнувань зірок буде революційним для фундаментальної фізики”, - каже Ессіг, доктор філософії, професор Інституту теоретичної фізики імені К. Н. Янга.

“Ці нові частинки можуть бути темною матерією, і, таким чином, наша робота може відкрити вікна у складний темний сектор, який натякає на більш фундаментальні описи природи, такі як теорія струн. Наша пропозиція може мати й інші застосування, оскільки вимірювання спінів надмасивних чорних дір можуть бути використані для вивчення історії формування чорних дір”, - каже співавторка роботи Розальба Перна, доктор філософії, професор кафедри фізики та астрономії в Університеті Стоуні-Брук.

“І зрештою, якщо ці нові частинки існують, вони вплинуть на те, як зорі, які наближаються до надмасивної чорної діри, руйнуються під дією сильного гравітаційного тяжіння чорної діри”, - додає співавтор Пейжі Ду, доктор філософії, постдокторант в Інституті теоретичної фізики імені Янга.

Свій новітній метод вчені опублікували в журналі Nature Communications.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.