暗物质可能会使时空在黑洞周围像铃铛一样响起，我们可能会“听到”它
简介：暗物质可能会使时空在黑洞周围像铃铛一样响起，我们可能会“听到”它（图片来源：uux.cn美国国家航空航天局/加州
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暗物质可能会使时空在黑洞周围像铃铛一样响起，我们可能会“听到”它（图片来源：uux.cn美国国家航空航天局/加州理工学院IPAC/Robert Hurt）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Paul Sutter）：事实证明，暗物质可以唱歌，但前提是它有一个由黑洞制成的麦克风。
几十年来，科学家们一直对暗物质的真实性质感到困惑。为了解释为什么暗物质粒子没有出现在任何直接探测实验中，物理学家想知道它是否可能是一种被称为轴子的粒子。公理在强核力的高度理论模型中被预测，也出现在各种版本的弦理论中。
如果暗物质是一个轴子，那么每个粒子都可能非常轻——质量从电子的万亿分之一到千分之一不等。这将使暗物质在大尺度上表现得非常奇怪。它将是如此之轻，以至于它的量子波性质将是突出的。换句话说，我们不会生活在一个嗡嗡作响的粒子状暗物质群中，而是生活在一片翻腾的暗物质海洋中。
虽然这一假设很有趣，但它使暗物质更难被探测到，因为暗物质很少（如果有的话）与正常物质相互作用。这意味着我们不会在直接检测实验中看到它。我们能够探测到这种暗物质的唯一方法之一就是通过它的引力相互作用。
现在，一组研究人员表示，黑洞可能是发现这种暗物质的完美试验台。他们在10月份发表在预印本数据库arXiv上的一篇论文中讨论了他们的研究结果。（该研究尚未经过同行评审，也未在科学期刊上发表。）
黑洞和轴子会以一种非常令人惊讶的方式相互作用。通过一种被称为超辐射的过程，暗物质可以从旋转的黑洞中窃取能量。随着时间的推移，暗物质将继续围绕黑洞运行，并最终在其周围聚集密集的暗物质云。
一旦暗物质从黑洞中吸收了足够的旋转能量，它就会减速，引发暗物质粒子以一系列完全不可见的发射释放出来。然而，虽然发射的暗物质不会发射任何辐射，但它会影响时空。
研究人员发现，发射的暗物质会像黑洞周围的钟一样在时空中响起。它不会像来自黑洞合并的信号那样强烈，但它可能会在太阳系的实验中被检测到。
发射的引力波将在激光干涉仪引力波天文台和处女座干涉仪（适用于高质量轴子）等地面实验以及即将推出的激光干涉仪空间天线（适用于极低质量轴子）等天基探测器可以检测到的频率范围内。
无论哪种方式，目前都没有证据表明这些轴子存在，我们也从未检测到这些信号。但现在有了这个建议，我们可以梳理现有的数据，并微调未来的实验来寻找它们。
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