Le onde gravitazionali potrebbero aiutare a risolvere uno dei segreti dell’Universo / Gravitational waves could help solve one of the secrets of the Universe

 Le onde gravitazionali potrebbero aiutare a risolvere uno dei segreti dell’Universo / Gravitational waves could help solve one of the secrets of the Universe

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa 

Queste strutture potrebbero essere una fonte di materia oscura. La caccia alle gravitational wave potrebbe far avvicinare gli scienziati a svelare potenziali nubi di bosoni.

Gli scienziati stanno andando a caccia di onde gravitazionali con l’obiettivo di svelare uno dei misteri dell’Universo: le nubi di bosoni. Un gruppo di ricercatori dell’Australian National University (ANU) sta usando i rilevatori di gravitational wave, i Ligo, i Virgo ed i Kagra, che rivelano onde gravitazionali fino a miliardi di anni luce di distanza, per individuare le potenziali strutture costituite da particelle subatomiche ultraleggere quasi impossibili da rilevare.

Cosa sono le nubi di bosoni

Gli scienziati ipotizzano che le nubi di bosoni, se esistono davvero, possano essere una fonte di materia oscura, ossia la componente che si ritiene costituisca l’85% di tutta la materia dell’Universo. I bosoni ultraleggeri sono particelle la cui massa è prevista essere inferiore a un miliardesimo della massa di un elettrone. Interagiscono relativamente poco con l’ambiente circostante e finora hanno eluso le ricerche. Secondo le previsioni della teoria quantistica, un buco nero di una certa massa dovrebbe attirare nuvole di bosoni ultraleggeri le quali, a loro volta, rallenterebbero la rotazione del buco nero “estraendo" energia in un processo chiamato super radianza.

La caccia alle onde gravitazionali da nuvole di bosoni

Il nuovo studio parte proprio dall’idea di cercare le onde gravitazionali causate da nubi di bosoni che circondano i buchi neri. La dottoressa Lilli Sun, dell’ANU Centre for Gravitational Astrophysics, ha spiegato che il progetto può essere considerato come il primo sondaggio di tutto il cielo dedicato a cercare le onde gravitazionali provenienti da possibili nuvole di bosoni vicino a buchi neri in rapida rotazione. Come spiega Sun, è quasi impossibile scoprire queste particelle sulla Terra perché hanno una massa piccolissima e proprio per questo non interagiscono con l’altra materia. Questa caratteristica, tra l’altro, è la causa principale della materia oscura.

“Cercando le onde gravitazionali emesse da queste nuvole – ha detto la dottoressa dell’Anu – potremmo essere in grado di rintracciare queste sfuggenti particelle di bosone e possibilmente decifrare il codice della materia oscura". I rilevatori utilizzati permettono di esaminare l’energia dei buchi neri in rapida rotazione ed i ricercatori ritengono che questi buchi neri intrappolino moltissimi di questi bosoni proprio grazie al loro potente campo gravitazionale.

Dopo aver catturato le nuvole di bosoni, intorno ai buchi neri si creerebbe una nuvola che orbita intorno a loro. “Questa delicata danza continua per milioni di anni e genera onde gravitazionali che sfrecciano nello spazio", ha sottolineato Sun. Anche se i ricercatori non hanno ancora rilevato onde gravitazionali dalle nuvole di bosoni, lo studio suggerisce due nuove possibilità: le onde gravitazionali forniscono informazioni su oggetti compatti nell’Universo come buchi neri e stelle di neutroni, con i futuri rilevatori di onde gravitazionali saremo in grado di raggiungere più in profondità il Cosmo.

Intanto gli astronomi sono alla ricerca anche di un altro pianeta simile al nostro, mentre è stato trovato un buco nero in un ammasso stellare.

ENGLISH

These structures could be a source of dark matter. The hunt for gravitational waves could bring scientists closer to unveiling potential boson clouds.

Scientists are hunting for gravitational waves with the aim of unraveling one of the mysteries of the Universe: boson clouds. A team of researchers from the Australian National University (ANU) is using gravitational wave detectors, the Ligo, Virgo and Kagra, which detect gravitational waves up to billions of light years away, to identify potential structures made up of subatomic particles. ultralight almost impossible to detect.

What are boson clouds

Scientists speculate that boson clouds, if they really exist, may be a source of dark matter, the component believed to make up 85% of all matter in the Universe. Ultralight bosons are particles whose mass is predicted to be less than one billionth of the mass of an electron. They interact relatively little with their surroundings and have so far evaded research. According to the predictions of quantum theory, a black hole of a certain mass should attract clouds of ultralight bosons which, in turn, would slow down the rotation of the black hole by "extracting" energy in a process called super radiance.

Hunting for gravitational waves from boson clouds

The new study starts from the idea of ​​looking for gravitational waves caused by boson clouds surrounding black holes. Dr Lilli Sun, of the ANU Center for Gravitational Astrophysics, explained that the project can be considered as the first full-sky survey dedicated to looking for gravitational waves coming from possible boson clouds near rapidly rotating black holes. As Sun explains, it is almost impossible to discover these particles on Earth because they have a very small mass and for this reason they do not interact with other matter. This feature, among other things, is the main one of dark matter.

"By looking for the gravitational waves emitted by these clouds - said the Anu doctor - we may be able to track down these elusive boson particles and possibly decipher the code of dark matter." The detectors used allow us to examine the energy of the holes. rapidly rotating black holes and researchers believe that these black holes trap many of these bosons thanks to their powerful gravitational field.

After capturing the boson clouds, a cloud would be created around the black holes orbiting them. "This delicate dance continues for millions of years and generates gravitational waves that whiz through space," Sun pointed out. Although the researchers have not yet detected gravitational waves from the boson clouds, the study suggests two new possibilities: gravitational waves provide information. on compact objects in the Universe such as black holes and neutron stars, with future gravitational wave detectors we will be able to reach deeper into the Cosmos.

Meanwhile, astronomers are also looking for another planet similar to ours, while a black hole has been found in a star cluster.

Da:

https://tecnologia.libero.it/onde-gravitazionali-segreti-universo-51039