Nowy klucz do zagadki wszechświata
Podczas gdy my wciąż jesteśmy w nastroju noworocznym, naukowcy z Uniwersytetu w Amsterdamie nie próżnują. Zaledwie wczoraj, 3 stycznia 2026 roku, światło dzienne ujrzała praca, która może zmienić zasady gry w poszukiwaniu nieuchwytnej ciemnej materii. Zespół badawczy zaproponował nowy, rewolucyjny model wykorzystujący fale grawitacyjne do usłyszenia tego, czego nie potrafią zobaczyć nasze teleskopy. Czy czarne dziury staną się naszymi latarniami w ciemności?
Ciemna materia: Niewidzialny ocean
Od dekad astronomowie wiedzą, że coś tam jest. Galaktyki wirują zbyt szybko, by utrzymać się w całości jedynie dzięki grawitacji widzialnych gwiazd i gazu. Tą brakującą masą jest ciemna materia – substancja, która nie emituje ani nie odbija światła, pozostając całkowicie niewidoczną dla tradycyjnych instrumentów. Dotychczasowe próby jej bezpośredniego wykrycia w laboratoriach na Ziemi kończyły się fiaskiem.
Tu na scenę wkraczają fale grawitacyjne – zmarszczki czasoprzestrzeni przewidziane przez Einsteina, a po raz pierwszy zarejestrowane dekadę temu przez detektory LIGO i Virgo.
Jak czarna dziura rozmawia z ciemną materią?
Holenderscy badacze w swojej najnowszej publikacji sugerują, że kluczem do sukcesu jest otoczenie czarnych dziur. Zgodnie z ich modelem, czarne dziury mogą być zanurzone w gęstych chmurach lub kolcach (spikes) ciemnej materii.
Gdy dwie czarne dziury zbliżają się do siebie przed zderzeniem, lub gdy mniejszy obiekt wpada do supermasywnej czarnej dziury, ich ruch zaburza to otoczenie.
- Opór dynamiczny: Ciemna materia stawia opór poruszającym się obiektom, co zmienia orbitę układu.
- Zmiana sygnału: Ta interakcja powinna zostawić charakterystyczny podpis w emitowanych falach grawitacyjnych. Sygnał, który do nas dociera, będzie nieznacznie inny niż w przypadku próżni.
Nowy model matematyczny, oparty na Ogólnej Teorii Względności, pozwala naukowcom dokładnie przewidzieć, jak te subtelne zmiany powinny wyglądać. To trochę tak, jakbyśmy próbowali odgadnąć kształt niewidzialnego instrumentu, słuchając jedynie dźwięku, jaki wydaje przepływające przez niego powietrze.
Co to oznacza dla przyszłości astronomii?
Odkrycie to jest idealnym prezentem na 10-lecie detekcji fal grawitacyjnych. Oznacza ono, że istniejące i przyszłe detektory (jak planowany teleskop Einsteina czy kosmiczna antena LISA) mogą służyć nie tylko do badania czarnych dziur, ale stać się de facto detektorami cząstek ciemnej materii. Jeśli uda się zarejestrować przewidziane przez Holendrów sygnatury, dowiemy się nie tylko gdzie jest ciemna materia, ale być może poznamy jej właściwości fizyczne – np. masę tworzących ją cząstek.
To fascynujący moment, w którym astrofizyka łączy się z fizyką cząstek elementarnych w sposób, o jakim wcześniej mogliśmy tylko marzyć.
Źródła informacji:
- Universe Today – „New Research Reveals how Gravitational Waves Could be Used to Decode Dark Matter” (Jan 03, 2026).
- University of Amsterdam – Publications on Gravitational Physics.
- ArXiv.org – Preprints on Dark Matter Spikes and GW signatures.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
