Виявлені гравітаційні хвилі можуть виявитися темною матерією

Нобелівський лауреат Адам Рісс і його колеги вважають, що спіймані детектором LIGO гравітаційні хвилі могли бути породжені не звичайними чорними дірами, а чорними дірами з темної матерії.

«Якщо ця ідея виявиться вірною або хоча б не суперечити теорії і спостереженнями, то тоді перше відкриття LIGO може змінити наші уявлення про ті питання, які мають пряме відношення до фундаментальної фізики, а саме те, чим є і як веде себе темна матерія. Я не знаю, праві вони чи ні, але ця ідея є підтвердженням того, що у нас з'явився новий спосіб бачити Всесвіт та сприймати її абсолютно іншим чином. На це не шкода мільярда доларів», — прокоментував дослідження відомий фізик-теоретик Любош Мотль, працював у Гарвардському університеті.

Американський космолог Адам Рісс, який отримав Нобелівську премію з фізики в 2011 році за відкриття прискореного розширення Всесвіту, вважає, що ця подія могла бути породжена не «звичайними» чорними дірами, а їх найдавнішими «кузинами», які виникли не в результаті гравітаційного колапсу зірок, а завдяки згустків темної матерії, з яких, власне, складається матерія.

Такі «первісні» чорні діри, як пишуть учені, досить часто повинні були зустрічатися в далекому минулому Всесвіту, коли її матерія була набагато щільніше, ніж сьогодні. Їх маса якраз вкладається в ті значення, які були характерні для події GW150914 — вона помітно вище 10 сонячних мас і нижче 100 сонячних мас.

Подібні екзотичні об'єкти, як вважають вчені, розподілені не рівномірно по галактиках, а зосереджені там, де знаходяться скупчення темної матерії — на околицях «зоряних мегаполісів», у так званих галактичного гало.

Частота злиття таких чорних дір, за розрахунками Рісса і його колег, якраз відповідає тому, як часто відбуваються події, подібні зафіксованої LIGO спалаху гравітаційних хвиль. Відповідно, цілком можливо, що спалах GW150914 виникла в результаті злиття цих екзотичних об'єктів, а не їх «звичайних» побратимів.

Як пояснюють вчені, перевірити цю теорію можна буде тільки тоді, коли ми назбираємо достатньо даних по іншим сплесків гравітаційних хвиль, породжуваних чорними дірами. Якщо такі спалахи будуть відбуватися на околицях невеликих галактик і не будуть породжувати супутніх спалахів електромагнітного випромінювання, то тоді ідея Рісса і його колег, швидше за все, знайде своє визнання і підтвердження.

В середині лютого повідомлялося, що астрофізики, що працюють з телескопом «Фермі», виявили те місце, де знаходилися дві чорні діри, злиття яких породило знайдені нещодавно гравітаційні хвилі, і зафіксували слабку гамма-спалах, яка виникла в ході цієї події.

11 лютого вчені підтвердили існування гравітаційних хвиль, які ще сто років тому передбачив Альберт Ейнштейн у своїй теорії відносності. Гравітаційні хвилі були зареєстровані лазерно-інтерферометричної гравітаційно-хвильовий обсерваторією LIGO. Вони являють собою коливання тканини простору-часу, які розбігаються від масивних об'єктів, що рухаються зі змінним прискоренням.

Відкриття було зроблено 14 вересня 2015 року одночасно двома профільними американськими обсерваторіями — в штатах Луїзіана і Вашингтон. На підставі отриманих результатів передбачається, що гравітаційні хвилі, що виникли в результаті «схлопування» двох чорних дір масами приблизно в 29 і в 36 разів більше Сонця.

Явище відбулося 1,3 млрд років тому. У частку секунди тоді триразова маса Сонця була перетворена в гравітаційні хвилі, які пізніше досягли Землі і були зафіксовані вченими. Відкриття підтверджує одне з важливих положень загальної теорії відносності Ейнштейна.