Các hạt chưa được phát hiện trước đây có thể được phát hiện khi chúng tích tụ xung quanh các lỗ đen cho biết các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Vienna.
Tìm kiếm các hạt mới thường đòi hỏi năng lượng cao - đó là lý do tại sao các máy gia tốc khổng lồ đã được chế tạo, có thể tăng tốc các hạt đến gần như tốc độ ánh sáng. Nhưng có nhiều cách sáng tạo khác để tìm ra các hạt mới: Tại Đại học Công nghệ Vienna, các nhà khoa học đã trình bày một phương pháp để chứng minh sự tồn tại của các giả thuyết giả thuyết. Những trục này có thể tích tụ xung quanh một lỗ đen và lấy năng lượng từ nó. Quá trình này có thể phát ra sóng trọng lực, sau đó có thể được đo.
Nghệ sĩ ấn tượng về một lỗ đen, được bao quanh bởi các trục.
Các trục là các hạt giả thuyết có khối lượng rất thấp. Theo Einstein, khối lượng liên quan trực tiếp đến năng lượng, và do đó rất ít năng lượng được yêu cầu để tạo ra các trục. Daniel Grumiller cho biết, sự tồn tại của các axion không được chứng minh, nhưng nó được coi là hoàn toàn có khả năng. Cùng với Gabriela Mộcanu, ông đã tính toán tại Đại học Công nghệ Vienna (Viện Vật lý lý thuyết), làm thế nào các trục có thể được phát hiện.
Các hạt thiên văn lớn
Trong vật lý lượng tử, mọi hạt được mô tả như một sóng. Bước sóng tương ứng với năng lượng hạt bụi. Các hạt nặng có bước sóng nhỏ, nhưng các trục năng lượng thấp có thể có bước sóng nhiều km. Kết quả của Grumiller và Mocanu, dựa trên các tác phẩm của Asmina Arvanitaki và Sergei Dubovsky (Hoa Kỳ / Nga), cho thấy các trục có thể khoanh tròn một lỗ đen, tương tự như các electron quay quanh hạt nhân của một nguyên tử. Thay vì lực điện từ, liên kết các electron và hạt nhân lại với nhau, đó là lực hấp dẫn tác dụng giữa các trục và lỗ đen.
Gabriela Mộcanu và Daniel Grumiller
Đám mây Boson
Tuy nhiên, có một sự khác biệt rất quan trọng giữa các electron trong nguyên tử và các trục xung quanh lỗ đen: Electron là fermion - có nghĩa là hai trong số chúng không bao giờ có thể ở cùng trạng thái. Mặt khác, các trục là boson, nhiều trong số chúng có thể chiếm cùng một trạng thái lượng tử cùng một lúc. Họ có thể tạo ra một đám mây boson-đám mây xung quanh lỗ đen. Đám mây này liên tục hút năng lượng từ lỗ đen và số lượng trục trong đám mây tăng lên.
Sụp đổ đột ngột
Một đám mây như vậy không nhất thiết phải ổn định. Daniel Giống như một đống cát lỏng lẻo, có thể đột ngột trượt xuống, được kích hoạt bởi một hạt cát bổ sung, đám mây boson này có thể đột ngột sụp đổ, Daniel Grumiller nói. Điều thú vị về sự sụp đổ như vậy là có thể đo được Bose-nova này. Sự kiện này sẽ làm cho không gian và thời gian rung động và phát ra sóng trọng lực. Các máy dò tìm sóng hấp dẫn đã được phát triển, năm 2016 chúng dự kiến sẽ đạt được độ chính xác mà tại đó sóng trọng lực sẽ được phát hiện rõ ràng. Các tính toán mới ở Vienna cho thấy những sóng hấp dẫn này không chỉ có thể cung cấp cho chúng ta những hiểu biết mới về thiên văn học, chúng còn có thể cho chúng ta biết nhiều hơn về các loại hạt mới.
Tái xuất bản với sự cho phép của Đại học Công nghệ Vienna.