對引力波，也就是由重大宇宙災難引起的空間和時間漣漪的追尋可能有助於解決宇宙的另一個熱門之謎–玻色子云以及它們是否是暗物質的一個主要競爭者。研究人員正在使用強大的儀器，如先進的激光干涉儀引力波天文台（LIGO）、先進的Virgo和KAGRA，這些儀器可以探測到數十億光年外的引力波，以定位潛在的玻色子云。
玻色子云由幾乎不可能探測到的超輕亞原子粒子組成，被認為是暗物質的一個可能來源–暗物質占宇宙中所有物質的85%左右。
現在，由澳大利亞國立大學（ANU）的研究人員共同領導的在LIGO-Virgo-KAGRA合作中進行的一項新的重大國際研究，通過搜索由繞過黑洞的玻色子云引起的引力波提供了迄今為止追捕這些亞原子粒子的最佳線索之一。
澳大利亞國立大學引力天體物理學中心的Lilli Sun博士說，這項研究是世界上第一次為尋找來自快速旋轉的黑洞附近可能的玻色子云的預測引力波而定製的全空天範圍調查。
“在地球上幾乎不可能探測到這些超輕的玻色子粒子，”Sun博士說。”因為這些粒子，如果它們存在的話質量會極小，而且很少與其他物質相互作用–這是暗物質似乎具有的關鍵特性之一。暗物質是不能直接看到的物質，但是我們知道暗物質的存在，因為它對我們可以觀察到的物體有影響。
“但是通過搜索這些雲層發出的引力波，我們也許能夠追蹤到這些難以捉摸的玻色子粒子，並可能破解暗物質的密碼。我們的搜索也可以讓我們排除某些超輕玻色子粒子，我們的理論說它們可能存在，但實際上並不存在。”
Sun博士也是ARC引力波發現卓越中心（OzGrav）的副研究員，引力波探測器允許研究人員檢查快速旋轉的黑洞所提取的能量，如果它們存在的話。
“我們相信這些黑洞在其強大的引力場中捕獲了大量的玻色子粒子，形成了一個與之共舞的雲。這種微妙的舞蹈持續了數百萬年，並不斷產生引力波，在太空中匆匆掠過。雖然研究人員還沒有從玻色子云中探測到引力波，但Sun博士說，引力波科學已經”打開了以前被科學家鎖住的大門”。
“引力波的發現不僅提供了關於宇宙中神秘的緊湊物體的信息，如黑洞和中子星，它們還允許我們尋找新粒子和暗物質，”她說。”未來的引力波探測器肯定會開啟更多的可能性。我們將能夠深入宇宙，發現更多關於這些粒子的見解。
“例如，使用引力波探測器發現玻色子云將帶來關於暗物質的重要見解，並幫助推進其他暗物質的搜索。它還將更廣泛地推進我們對粒子物理學的理解。”
在另一項重大突破中，該研究還通過考慮玻色子云的年齡，對玻色子云在我們銀河系中存在的機會有了更多的了解。任何引力波的強度都取決於雲的年齡，較老的雲發出的信號較弱。玻色子云在通過發出引力波而失去能量的時候會縮小。一種特定類型的小於1000年的玻色子云不可能存在於我們銀河系的任何地方，而高達1000萬年的雲不可能存在於離地球大約3260光年的範圍內。