ბნელი მატერია სამყაროს მასის უდიდეს ნაწილს შეადგენს, თუმცა მისი უშუალოდ დაკვირვება დღემდე შეუძლებელია. რადგან ის არ ურთიერთქმედებს სინათლესთან ან ელექტრომაგნიტურ ველებთან, მეცნიერები მის არსებობას მხოლოდ გრავიტაციული გავლენით განსაზღვრავენ. ახალმა კვლევამ, რომელიც MIT-ისა და ევროპული ინსტიტუტების მეცნიერებმა ჩაატარეს, ამ პრობლემის გადაჭრის ახალი გზა შემოგვთავაზა.

მკვლევარები მიიჩნევენ, რომ გრავიტაციული ტალღები, რომლებიც შავი ხვრელების შეჯახების შედეგად წარმოიქმნება, ბნელი მატერიის დამადასტურებელ ნიშნებს შეიცავს. თუ შავი ხვრელები შეჯახებამდე ბნელი მატერიის მკვრივ ღრუბლებში მოძრაობენ, მათ მიერ გამოყოფილი გრავიტაციული ექო ცვლილებებს განიცდის.

რა აღმოაჩინეს მონაცემებში?

მეცნიერთა ჯგუფმა LIGO-Virgo-KAGRA-ს მიერ შეგროვებული მონაცემები შეისწავლა. მათ ყურადღება 28 ყველაზე მკაფიო გრავიტაციულ მოვლენაზე გაამახვილეს. 27 მათგანი შეესაბამებოდა ცარიელ სივრცეში შავი ხვრელების შერწყმის თეორიულ მოდელს, თუმცა ერთი სიგნალი, კოდური სახელით GW190728, განსხვავებული აღმოჩნდა.

ანალიზის მიხედვით, ამ სიგნალის ტალღური ფორმა შესაძლოა ბნელ მატერიასთან ურთიერთქმედების შედეგი იყოს. მკვლევარები ხაზს უსვამენ, რომ ეს ჯერ არ არის დადასტურებული აღმოჩენა, თუმცა ეს არის პირველი შემთხვევა, როდესაც გრავიტაციული ტალღები ამ კუთხით ასე დეტალურად იქნა გაშიფრული.

როგორ მოქმედებს ბნელი მატერია?

თეორიის თანახმად, შავი ხვრელები ბნელი მატერიის სიმკვრივეს ზრდიან. პროცესი, რომელსაც „სუპერრადიაციას“ უწოდებენ, ჰგავს ნაღების კარაქად ათქვეფას. როდესაც ბრუნვადი შავი ხვრელი ასეთ მკვრივ გარემოში ხვდება, მისი ენერგია ბნელი მატერიის ტალღებს გადაეცემა, რაც საბოლოოდ ცვლის შეჯახებისას წარმოქმნილ სიგნალს.

მკვლევარებმა შექმნეს დეტალური კომპიუტერული სიმულაციები, რათა შეედარებინათ, თუ როგორ გამოიყურება გრავიტაციული ტალღა ვაკუუმში და როგორ — ბნელი მატერიის გარემოში. GW190728-ის სიგნალი ერთადერთი იყო, რომელიც ბნელი მატერიის სცენარს დაემთხვა.

„ჩვენ ვიცით, რომ ბნელი მატერია ჩვენ გარშემოა. შავი ხვრელები კი გვაძლევენ საშუალებას, გავზარდოთ მისი სიმკვრივე და დავაფიქსიროთ მისი გავლენა,“ — აცხადებს MIT-ის ფიზიკოსი ჯოსუ აურეკოეჩეა.

სამომავლოდ, მკვლევარები გეგმავენ უფრო მეტი მონაცემის დამუშავებას, რადგან გრავიტაციული ობსერვატორიების ქსელი მუდმივად აგროვებს ახალ ინფორმაციას კოსმოსური მოვლენების შესახებ.