那些失蹤的宇宙,可能正聚集在黑洞周圍,化身為跳舞的幽靈

科學家認為,理論上宇宙中可能存在一種由超輕亞原子粒子組成的神秘雲團——玻色雲。這種幾乎無法被感知的雲團可能就是暗物質——這種占宇宙質量總和85%的神秘物質的本尊。

圍繞大質量黑洞運行的超輕玻色雲會產生引力波。

最近一批科學家通過國際合作,在LIGO、Virgo和KAGRA引力波天文臺提供的資料中,對這種神秘的幽靈雲團進行了搜尋。理論上,這種雲團能夠在圍繞黑洞運行的過程中產生引力波。

構成玻色雲的超輕玻色子在地球上幾乎無法被探測到。這些粒子不但質量極小,還極少與其它物質發生作用——而這正是假想中暗物質粒子所擁有的關鍵特性。人類無法直接看到暗物質,只能通過暗物質作用在其它可觀測天體上的引力效應來推測它們的存在。

理論上,黑洞的強大引力場可以俘獲大量玻色子,並形成一個圍繞它們運行的雲團。這一過程可以在百千萬年的時間尺度上持續產生引力波。

通過搜尋玻色雲產生的引力波,科學家期望可以追蹤到玻色子的行蹤,進而解開暗物質的謎團。這樣的搜尋同樣也可以確認某些存在于理論上的超輕玻色子在現實中究竟是否存在。假如玻色雲確實存在,那麼引力波探測器就能夠感知它們從快速旋轉的黑洞身上抽取能量。

研究人員稱,特定類型的玻色雲擁有一種特殊的屬性——它們的形成時間越早,產生的引力波就越弱。我們不太可能在銀河系中發現形成時間晚于1000年的玻色雲;也不太可能在距離地球3260光年的范圍內,發現形成時間晚于1000萬年的玻色雲。

引力波天文學的興起讓科學家看到,一扇原本關閉的門正在被打開。雖然到目前為止人們只通過引力波探測發現過緻密天體——比如黑洞和中子星的活動,但是理論上引力波也會揭示存在于宇宙中的未知現象。

這次研究人員並沒有獲得他們期待的發現,但是隨著人類引力波探測能力的提升,科學家獲得更多發現的可能性確實在增加。這也讓我們有理由期待在有生之年看到各種以前僅存在于理論上的神秘天體或現象一一現身。誰知道引力波能夠讓我們發現什麼怪東西呢?

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