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【黑洞合并有暗号!暗物质藏身?引力波或成新猎手】 宇宙里最难捉摸的东西,可能不

【黑洞合并有暗号!暗物质藏身?引力波或成新猎手】

宇宙里最难捉摸的东西,可能不是黑洞,而是暗物质。暗物质不发光,不反光,也几乎不和普通物质打交道。可奇怪的是,星系转得太快,星系团质量太大,少了它,宇宙就缺乏足够的引力来维持结构稳定。据估计,宇宙中暗物质总量是普通物质的5倍。

过去,人类找暗物质,常用地下探测器、粒子对撞机、宇宙射线望远镜。现在,科学家把目光投向另一种声音,黑洞合并时传来的引力波。激光干涉引力波天文台(LIGO)015年第一次直接探测到双黑洞合并引力波,从那一刻开始,人类不只是“看”宇宙,也开始“听”宇宙。

根据一项最新发表的研究[1],某些暗物质如果是极轻的标量粒子,靠近高速自转的黑洞时,可能像波一样被黑洞放大,在黑洞周围形成一团高密度“暗物质云”。当两个黑洞在这片云里互相绕转、最终合并,引力波的节奏就可能被轻微改写。

对此,科学家建立了新的波形模型,把“真空中合并”和“暗物质环境中合并”的引力波进行对比。他们检查了LIGO-Virgo-KAGRA前三轮观测中28个最清晰信号,发现其中27个更像真空合并。

但有一个信号值得关注,这就是GW190728,它是在2019年探测到的双黑洞合并事件,波形似乎更偏向带有暗物质印记的模型。研究团队很谨慎,明确表示这不是发现暗物质,统计显著性还不够,需要独立团队继续检验。

真正重要的地方在于,人类多了一种找暗物质的方法,引力波可为寻找暗物质提供关键信息。未来探测器越灵敏,样本越多,暗物质如果真的在黑洞周围留下指纹,终有一天,它可能不再只是“看不见的幽灵”。

参考文献

[1] Soumen Roy, Rodrigo Vicente, Josu C. Aurrekoetxea, et al. Scalar Fields around Black Hole Binaries in LIGO-Virgo-KAGRA, Physical Review Letters, 2026, 136, DOI: 10.1103/fv9z-zkxx.