Дослідники вважають, що спостереження за гравітаційними хвилями від злиття чорних дір можуть розкрити природу темної матерії.
Група астрономів вивчила поширення гравітаційних хвиль в змодельованих Всесвітах з різними типами темної матерії. Аналіз показав, що кількості злиттів чорних дір, які зможуть виявити обсерваторії наступного покоління, покаже з яких частинок складається темна матерія.
Незважаючи на переконливі докази того, що темна матерія становить 85% всієї матерії у Всесвіті, нині немає єдиної думки про її природу. Наприклад, невідомо чи можуть частинки темної матерії стикатися з частинками баріонів матерії (такими як атоми або нейтрино), або вони проходять прямо крізь них, не взаємодіючи.
Щоб відповісти на це питання, можна досліджувати формування галактик в щільних ареолах темної матерії. Якщо частинки стикаються один з одним, структура темної матерії стає розсіяною, в результаті чого утворюється менше галактик. Проблема цього підходу полягає в тому, що подібні галактики дуже малі і дуже далекі від нас і сучасні телескопи не дають достатньої чіткості для відповіді на це питання.
Дослідники змоделювали різні варіанти Всесвіту, в яких темну матерію складають різні гіпотетичні частинки. Аналіз показав, що в тих з них, де темна матерія стикається з атомами і нейтрино в далекому Всесвіті спостерігається менша кількість злиттів чорних дір, що викликають гравітаційні хвилі.
Різниця не настільки велика, щоб її могли зафіксувати існуючі обсерваторії, що спостерігають за поширенням гравітаційних хвиль, але вона повинна стати помітною для проектованих станцій спостереження наступного покоління, додають вчені.