Португальські фізики зафіксували унікальні сигнали гравітаційних хвиль, що можуть походити від невідомих космічних тіл

Фізики з Університету Авейру в Португалії разом із міжнародною командою New­Fun­Fi­CO досліджують, чи можуть загадкові космічні об’єкти — так звані «бозонні зорі» — пояснити деякі незвичні сигнали гравітаційних хвиль. Ідея полягає в тому, що ці гіпотетичні утворення з темної матерії можуть залишати характерні «хвилі» у просторі-часі, які ми здатні зафіксувати на Землі.

У 2019 році було зафіксовано подію GW190521, яку спершу пояснили злиттям двох масивних чорних дір. Але команда New­Fun­Fi­CO припускає: сигнал міг походити від зіткнення бозонних зір — об’єктів без горизонту подій, заповнених частинками темної матерії. Такі зіткнення, як і у випадку чорних дір, здатні створювати гравітаційні хвилі, що доходять до наших детекторів.

Дослідники працюють із даними глобальної мережі LIGO-Vir­go-KAGRA, яка з 2015 року зафіксувала понад 150 злиттів чорних дір. У найсвіжішій кампанії O4 (2023–2025) було виявлено близько 250 кандидатів, і частина сигналів може не відповідати класичним моделям чорних дір. Саме там команда шукає сліди екзотичних об’єктів.

Художнє зображення двох зірок темної матерії, або бозонів, що зіштовхуються в глибокому космосі. Джерело: © Nicolás San­chis-Gual y Rocío Gar­cía Souto, Університет Валенсії, Іспанія

Бозонні зорі, за теорією, складаються з надлегких частинок темної матерії — наприклад, аксіонів, які у трильйони разів легші за електрон. Якщо такі зорі існують, вони можуть мати розміри планети й масу, співмірну із Сонцем, але зовсім іншу внутрішню структуру. «Це захоплює», — каже Ніко Санчіс-Гуаль з Університету Валенсії, співкерівник проєкту.

Окрім бозонних зір, команда розглядає й інші гіпотетичні об’єкти — «змішані зорі» з темним ядром, або гравастарі, які нагадують чорні діри, але не мають горизонту подій. Якщо хоча б один із таких об’єктів буде підтверджено, це стане першим реальним ключем до природи темної матерії й може докорінно змінити наше розуміння Всесвіту.