河北
宇宙中最神秘却又无处不在的物质——暗物质，实际上是看不见的。这只是因为它不和光发生作用。可要是科学家们不去看暗物质，而是试着去“听”它呢？
新研究表明，暗物质可能在时空涟漪的嘈杂声中留下一个微小但可辨的印记。这种涟漪就是“引力波”，当两个黑洞猛烈相撞并合并时，会在宇宙中激起回响。不过，前提是旋转的黑洞能像搅黄油那样“搅动”暗物质。（我们稍后会谈到这一点。）
这项新研究的团队认为，如果两个黑洞在一片暗物质云浓密的宇宙区域中合并，那么该事件产生的引力波可能会把暗物质的印记带到宇宙各处。他们表示，我们的探测器或许能找到这种印记。这就像在 Metallica（金属乐队）的演唱会上有人咳嗽了一声，而那声咳嗽只有用最灵敏的仪器，才能从《Seek & Destroy》或《Master of Puppets》震耳欲聋的乐声中分辨出来。
html
幸运的是，在探测来自黑洞碰撞的引力波方面，人类的仪器，例如 LIGO（激光干涉引力波天文台），正变得越来越灵敏。而为了迎接这些印记在引力波数据中更容易被记录的时代，该团队开发了一种方法，可以预测引力波在穿过暗物质（而非空旷空间）时应该呈现什么样的形状。
团队成员、GRAPPA（阿姆斯特丹引力天体粒子物理学）研究员罗德里戈·维森特在一份声明中表示：“利用黑洞来寻找暗物质将是非常棒的。我们将能够以前所未有的更小尺度探测暗物质。”
我真不敢相信这不是黄油
暗物质是个让人费解的谜，因为我们虽然看不见它，可它的重量大约是普通物质的五倍。
它不跟光相互作用，这就说明它不可能由质子、中子和电子组成——也就是组成原子的那些粒子。那是因为我们周围看到的“普通物质”全是由原子构成的，从恒星、行星，到你正在看这篇文章的设备，再到我们自己的身体，全都一样。换句话说，原子确实会跟光打交道（更准确地说，就是电磁辐射）。说白了，天文学家之所以知道暗物质存在，唯一的途径就是它跟引力有相互作用，而这种作用会弯曲时空，从而间接影响普通物质和光。
基于这个认识，科学家们一直在寻找粒子物理标准模型之外的粒子，这些粒子或许能解释暗物质。这些粒子的质量和性质可能千差万别，其中一种假设粒子是“轻标量”，据推测其质量远小于电子的质量。轻标量的一个特点是，由这些粒子组成的暗物质在黑洞周围会像同步波一样活动。
在旋转黑洞周围，旋转能量会传递给轻标量暗物质，让它的密度变大，几乎就像用搅拌器将奶油搅打成黄油一样。如果这种暗物质“黄油”的密度变得足够大，它就可能影响合并黑洞产生的引力波，留下明显的痕迹。
html
在确定了这一信号特征后，维森特及其同事搜索了LIGO及其同伴引力波探测器KAGRA（神冈引力波探测器）和Virgo收集的数据，重点关注了28个来自黑洞合并的最清晰信号。其中，27个信号似乎来自发生在太空中相对真空环境的合并。然而，有一个信号，即GW190728，首次于2019年7月19日被探测到，是由双黑洞合并产生的，其总质量为太阳的20倍，位于约80亿光年之外，该信号似乎带有这种合并发生在致密的、像黄油一样的暗物质区域的明显痕迹。
该研究团队立即指出，这不能被视为对暗物质的确定性探测，但它确实提示了我们该寻找什么，并由此知道该将后续调查重点放在哪里——当地球上的暗物质探测器在灵敏度提升后进入第五轮运行时，这一点可能会变得越来越有用。
“我们知道暗物质就在我们身边。它只不过要足够稠密，我们才能感受到它的影响。”团队负责人、麻省理工学院（MIT）物理系的 Josu Aurrekoetxea 说。“黑洞提供了一种提高这种密度的机制，我们现在可以通过分析它们合并时发出的引力波，来搜寻这种现象。”
研究结果发表在了5月12日（周二）的《物理评论快报》上。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
