Международная команда ученых нашла факты, указывающие на то, что космическая гравитационно-волновая обсерватория Laser Interferometer Space Antenna (LISA) будет иметь возможность наблюдать сверхлегкие бозоны - если они существуют. В своей новой работе группа представляет расчеты, согласно которым эксперимент LISA сможет обнаруживать облака сверхлегких бозонов, формирующиеся близ горизонта событий черной дыры.
Эксперимент LISA представляет собой европейскую космическую миссию, которую планируется запустить в 2034 г. – и она будет состоять из трех космических аппаратов, оснащенных интерферометрами и размещенных на околосолнечной орбите в треугольном построении, так, что расстояние от каждого аппарата до Земли будет равно расстоянию от него до Солнца. При такой конфигурации аппаратов изменения гравитационного поля будут вызывать измеримые изменения расстояния между ними. Целью этой миссии является измерение параметров гравитационных волн при помощи методов, которые нельзя использовать на Земле.
В своей новой работе исследователи во главе с Отто А. Ханнуксела (Otto A. Hannuksela) предполагают, что аппараты LISA смогут регистрировать также облака сверхлегких бозонов в окрестностях черных дыр. Сверхлегкие бозоны представляют собой гипотетические частицы наподобие аксионов – согласно некоторым теориям, они также могут являться частицами темной материи. Ряд теорий утверждает, что если сверхлегкие бозоны существуют, они будут формировать облака частиц вокруг горизонтов событий черных дыр. Ханнуксела и его команда в своей работе показывают, что взаимодействие между таким облаком сверхлегких бозонов и родительской черной дырой приведет к тонкому изменению энергии черной дыры, которое будет зафиксировано по изменению интенсивности гравитационных волн, испускаемых ею, при помощи космических аппаратов миссии LISA.