一项新的理论研究表明 ，科学家可能很快就可以使用下一代卫星的舰队来检测宇宙中最神秘的实体 。
暗物质 ＆mdash;一种不理解的物质 ，不会发出，吸收或反射光，但对其他物质产生明显的引力影响；主导宇宙 。尽管空间的五倍以上是普通物质的五倍以上 ，但暗物质的组成和特性仍然完全未知。
为了解决这个问题 ， Hyungjin Kim 德国电子同步加速器（DESY）加速器中心的理论物理学家，建议使用暗物质颗粒搜索暗物质颗粒 引力波 检测器＆mdash;旨在测量时空结构中微妙波纹的仪器首先由阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）预测。
关于暗物质颗粒的性质有许多假设 ，这些假设大量积累以形成所谓的 星系中的光晕 。在新论文中 ，于2023年12月在 宇宙学和天线物理学杂志，Kim认为这些颗粒可能非常轻 ，正如许多深色物质的流行理论所预测的那样 。
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金通过电子邮件告诉LiveScience：“在许多超出标准模式的理论中 ，通常出现超轻的粒子。 ”他补充说，这些粒子中的一些是“完美的候选人 ” ，这对难以捉摸的实体的行为产生了一些有趣的含义 。
Kim说：“与其他'粒子'候选者不同 ，超轻的暗物质颗粒的行为与经典的[电磁波]波的行为更相似 。”
暗物质的波特性可能导致意外行为。尤其， 最近的理论研究 表明银河光环中的暗物质密度应随机变化 ，徘徊整个星系 ，并有可能留下有关暗物质化妆的细微线索 。
金说：“想象一下海洋中的海浪；我们一直看到海洋表面有波动，它以不可预测的方式演变 。”金补充说：“在超轻的暗物质光环中也会发生同样的事情， ”随之而来的波动可能延长了数百万倍地球与太阳之间的距离。
如果暗物质是超轻的 ，并且它确实像波浪一样行为 ，那么科学家就可以通过重力波检测器来检测其运动 。
根据爱因斯坦的理论 一般相对论，重力波是时空结构中的涟漪。
当这样的波穿过引力波检测器时 ，它会改变内部空间的几何形状 ，暂时更改两个镜子之间的距离或放置在检测器内部的其他类似物体之间的距离 。这一分钟的变化使科学家能够检测引力浪潮的存在 。
Kim在他的研究中表明，这种距离不仅可以通过引力波来改变 ，而且还可以通过移动的暗物质波动来改变 ，这可能会像地球一样吸引镜子。 吸引天体 周围旅行。
金说：“这些波动在太阳系内随机移动，并不断轰炸重力波检测器 。 ”
要查看现代重力波检测器是否可以从理论上检测到超轻暗物质的影响 ，Kim计算了不同大小的暗物质颗粒可能会扰动时空 。金必须探索各种各样的群众＆mdash;从大约16到28个数量级 ，比电子的质量小。
他的理论分析表明，对于所有这些质量 ，现有探测器 例如激光干涉仪重力波天文台（Ligo）） ，这有助于证明2015年引力波的存在，因为它们的敏感性太低，因此无法检测到暗物质的波动 。
但是 ，有几个未来的项目 将位于太空中的重力波检测器 ，他们的卫星之间的距离不会像Ligo的镜子之间的距离，而是大约一百万倍 。如果此距离甚至是一小部分变化 ，则变化的幅度应该如此之大 ，以至于暗物质的影响应该是可以衡量的。
Kim说：“我发现暗物质波动轰炸可能会在重力波检测器中留下独特的信号，并且潜在的将来的太空传播探测器可能能够检验超轻暗物质的假设 。”“我的提议利用了未来的太空传播引力探测器 ，例如 激光干涉仪空间天线（LISA） 。 ”
由于丽莎目前计划在2030年代中期推出 ，因此该理论距离可测试可能有十多年的历史。但是，金补充说 ，与此同时 ，可能还有其他方法可以检测暗物质对时空的影响 。
“我目前正在调查快速旋转的前景 中子星 作为调查这种波动的另一种方法 。 ”他说。
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