Mustade aukude ühinemise "raputamise" jälgimine aitab teadlastel välja selgitada, kas on olemas aksioone, tumeda aine ülikergeid osakesi või muid kandidaate "looduse kuuenda jõu" rollile. Sellele järeldusele jõudsid astronoomid, kes avaldasid ajakirjas Physical Review D artikli.
Pikka aega uskusid teadlased, et universum koosneb ainest, mida me näeme ja mis on kõigi tähtede, mustade aukude, udukogude, tolmuklastrite ja planeetide aluseks. Kuid esimesed vaatlused tähtede liikumiskiiruse kohta lähedalasuvates galaktikates näitasid, et nende äärelinnas asuvad tähed liiguvad neis võimatult suure kiirusega, mis oli umbes 10 korda suurem kui arvutused, mis põhinevad kõigi neis asuvate tähtede massil.
Selle põhjuseks oli täna teadlaste sõnul nn tumeaine - salapärane aine, mis moodustab umbes 75% Universumi aine massist. Tavaliselt on igas galaktikas umbes 8-10 korda rohkem tumedat ainet kui selle nähtava nõo peal ning see tume aine hoiab tähed paigas ja hoiab ära nende hajutamise.
Täna on peaaegu kõik teadlased veendunud tumeda aine olemasolus, kuid selle omadustele lisaks ilmselgele gravitatsioonilisele mõjule galaktikatele ja galaktikaparvedele on endiselt müsteerium ja astrofüüsikute ja kosmoloogide vaidluste objekt. Teadlased on pikka aega oletanud, et see koosneb ülirasketest ja "külmadest" osakestest - "vatitükkidest", mis ei avaldu mingil moel, välja arvatud nähtavate mate klastrite ligimeelitamine.
Viimase kahe aastakümne ebaõnnestunud "WIMP-de" otsimine on pannud paljud teoreetikud uskuma, et tumeaine võib tegelikult olla "kerge ja kohev" ning koosneda niinimetatud aksioonidest - ülikerged osakesed, mis on massi ja omaduste poolest sarnased neutrinodega. Ka nende esimene otsimine lõppes asjata, mis muudab selle nähtamatu aine veelgi salapärasemaks.
Baumann ja tema kolleegid on sõnastanud väga ebatavalise viisi nende osakeste leidmiseks, uurides, mis toimub üksteisega sulandumiseks ettevalmistavate pöörlevate mustade aukude läheduses.
Nagu teadlased märkisid, mõjutab nende liikumine erilisel viisil ümbritseva ruumi-aja struktuuri, aidates kaasa aksioonide ja muude ülikergete osakeste ilmnemisele ning hoides ära nende vastastikuse hävimise ja enesehävitamise.
Selle tulemusel ümbritsevad mustad augud omamoodi "atmosfääri" või "ajupilvede" pilvi, nagu teadlased seda struktuuri nimetavad. See käitub nagu tehisaatom, aeglustades nende liikumist, kiirgades gravitatsioonilaineid ja mõjutades erilisel viisil nende ühinemise protsessi.
Reklaamvideo:
See mõju avaldub omakorda eriti tugevalt niinimetatud närvitsemise ajal - vastsündinud musta augu elu erilises faasis, kui see prügib liigse pöördenergia gravitatsioonilainete kujul. Sel ajal ei näe see välja nagu täiuslik pall, vaid nagu piklik või venitatud ellips, omandades järk-järgult "normaalse" kuju.
Nagu näitavad Baumanni ja tema kolleegide arvutused, kui aksioonid või muud valgusosakesed on olemas, siis nende pilv kaob pärast ühinemist järsult ja nõrgenemise ajal nõrgendab selle protsessi tekitatud gravitatsioonilaineid ja tekitab neis ainulaadseid moonutusi.
Kas selliseid kõikumisi võib leida? Maapealsed gravitatsioonilised teleskoobid, nagu LIGO ja ViRGO, astrofüüsikute sõnul tõenäoliselt seda probleemi ei suuda lahendada, kuna see eeldaks Linnutee ääres paari musta augu leidmist, väga lähestikku ühinemiseks. See on väga ebatõenäoline.
Teisest küljest peaks orbitaalne vaatluskeskus LISA, mis suudab jälgida ülikergeid mustaid auke teistes galaktikates, selle ülesandega hakkama saama ja leidma kõigi võimalike valgusosakeste jäljed.
Kui see idee õigustab ennast, siis saavad sellised mustade aukude paarid, nagu teadlased usuvad, meie jaoks omamoodi "gravitatsioonilised põrkajad", mis on võimelised otsima "uut füüsikat" väljaspool standardset mudelit.
