Учёные из Института гравитационной физики Общества Макса Планка и Института физики высоких энергий Барселоны разработали метод обнаружения тёмной материи. Их исследование показывает, что тёмная материя может влиять на системы с экстремальным отношением масс (EMRI) в галактиках. Это влияние можно зафиксировать с помощью будущих детекторов гравитационных волн, таких как LISA.
Исследование рассматривает сверхлёгкую тёмную материю, состоящую из скалярных бозонов. Эти частицы создают поле, взаимодействующее с гравитационными волнами EMRI, ведя к фазовым сдвигам. EMRI включают сверхмассивную чёрную дыру и меньшее тело, например, звезду.
Авторы применили релятивистский подход для изучения потери энергии и взаимодействия EMRI с окружающим скалярным полем. Они обнаружили, что меньшие чёрные дыры создают плотный след в тёмной материи, что вызывает динамическое трение и изменяет сигнал гравитационных волн, заметный для детекторов.
Исследование также выявило, что размытая тёмная материя и бозонные облака по-разному влияют на энергии вблизи чёрных дыр. В дальнейшем учёные намерены адаптировать свою модель для изучения сложных систем, что может пролить свет на роль тёмной материи в структуре Вселенной.
