Физики нашли возможный след темной материи в данных LIGO⁠⁠

Загадка темной материи в том, что она повсюду во Вселенной, но увидеть ее невозможно. Она не светит, не поглощает и не отражает излучение, выдавая себя только гравитацией. При этом именно на темную материю приходится большая часть массы Вселенной. Ученые давно ищут способ «пощупать» эту неуловимую субстанцию, и, кажется, теперь у них появился новый мощный инструмент — гравитационные волны.

Когда две черные дыры сближаются по спирали и сливаются, они сотрясают само пространство-время, порождая гравитационные волны. Если черные дыры при этом движутся сквозь плотное облако темной материи, их "танец" должен слегка отличаться от слияния в пустом вакууме. Исследователи из Массачусетского технологического института разработали метод, который позволяет предсказать точную форму такого «темного» сигнала.

Команда физиков во главе с Хосу Ауррекоэчеа применила свою методику к реальным данным глобальной сети обсерваторий LIGO-Virgo-KAGRA. Из 28 самых четких сигналов 27 идеально вписались в стандартную модель слияния без постороннего влияния. Однако один сигнал, известный как GW190728, показал странные отклонения — возможный отпечаток темной материи. Ученые осторожны: это еще не открытие, а скорее зацепка.

Результаты этого исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters. Пока рано говорить, что темная материя обнаружена, но теперь у физиков есть новый способ ее искать. Черные дыры, проходя сквозь плотные участки темной материи, могут работать как природные усилители, а гравитационные волны — как чуткие детекторы. Следующие сеансы наблюдений LVK покажут, была ли аномалия случайностью или первым настоящим следом невидимой Вселенной.