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研究人员建议LISA应该能够在超大质量黑洞附近看到超轻玻色子

2019-09-23来源:世界酒网
研究人员建议LISA应该能够在超大质量黑洞附近看到超轻玻色子

一个国际研究小组发现,如果真的存在超轻玻色子,那么激光干涉太空天线(LISA)应该能够“看到”它们。该小组描述了他们为评估LISA是否能探测到黑洞视界外形成的超轻玻色子云而进行的计算,以及他们的发现发,并发表在《自然天文学》杂志上的论文中。

研究人员建议LISA应该能够在超大质量黑洞附近看到超轻玻色子

?LISA是一项计划在2034年部署的欧洲太空任务,它将由三艘装有干涉仪的航天器的飞船组成,这些干涉仪以三角形的形式放置在太阳轨道上,与太阳的距离与到地球的距离相同。在这样的安排下,可以通过精确地记录三艘航天器之间距离的变化来探测和测量重力场。这次任务的目标是以一种无法在地球上进行方式测量引力波。研究人员相信,如果超轻玻色子云存在于黑洞的视界内,那么这种独特的探测能力将使发现它成为可能。

研究人员建议LISA应该能够在超大质量黑洞附近看到超轻玻色子

超轻玻色子是理论粒子,如轴子——理论也表明它们可能包含暗物质。其他理论认为,如果超轻玻色子确实存在,它们可能会在黑洞视界周围的云层中形成。如果有,它们可能有康普顿波长。因为这些波长与它们的质量成反比,所以超轻玻色子的康普顿波长会相当大。

研究人员指出,如果超轻玻色子云的康普顿波长与给定黑洞的史瓦西半径(从中心到视界的距离)相似,就会发生超辐射。超辐射指的是玻色子场在黑洞旋转时耦合在一起,并将能量从黑洞拉到玻色子云以与黑洞相同的速度旋转的点。研究人员指出,超辐射会改变黑洞产生的引力波信号——LISA可以探测到这一点,因为它能够过滤掉那些经常限制地面系统能力的外来噪音。

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