Painovoima-aallot paljastavat pimeän aineen olemuksen

Seuraavan sukupolven observatoriot voivat kertoa, vuorovaikuttaako pimeä aine muiden hiukkasten kanssa. Näin ehkä viimeinkin ratkeaa, mistä pimeä aine muodostuu.

Tuoreen tutkimuksen perusteella gravitaatioaaltoja on mahdollista käyttää pimeän aineen tutkimiseen. Näin selviää, törmäävätkö pimeän aineen hiukkaset neutriinojen kanssa.

Maailmankaikkeuden materiasta 85 prosentin tiedetään olevan mystistä pimeää ainetta, joka poikkeaa ominaisuuksiltaan meille tutusta materiasta. Tällä hetkellä ei kuitenkaan ole varmuutta, mitä pimeä aine varsinaisesti on.

Yksi kysymysmerkki on, voivatko pimeän aineen hiukkaset törmätä neutriinojen kanssa vai kulkevatko ne niiden lävitse. Mikäli törmäyksiä tapahtuu, pimeä aine hajaantuu enemmän ja galakseja muodostuu vähemmän.

Asiaa on vaikea tutkia, sillä galaksit joihin tämä ilmiö eniten vaikuttaa, ovat hyvin pieniä ja erittäin kaukana meistä. Jopa parhailla käytettävissä olevilla kaukoputkilla on vaikea selvittää, miten paljon näitä galakseja on olemassa.

Pimeän aineen ja neutriinojen törmäily vähentäisi myös merkittävästi mustien aukkojen yhdistymisiä universumin alkuaikoina. Vaikka tätäkin ilmiötä on vaikea nähdä nykyisillä havaintolaitteilla, se olisi loistava tutkimuskohde suunnitteilla oleville observatorioille.

"Painovoima-aallot kulkevat esteettömästi maailmankaikkeuden läpi, ja tarjoavat siten meille ainutlaatuisen mahdollisuuden havaita varhaista kaikkeutta", toteaa Markus Mosbech Sydneyn yliopistosta.

Aiheesta lisää RAS (englanniksi)