本世紀最大的科學突破之一 – 引力波的探測背後的技術現在正被用於長期以來對暗物質的搜索。暗物質被認為約佔宇宙中所有物質的85%，但它從未被直接觀測到，仍然是現代物理學中最大的未解之謎之一。
科學家們認為，現有的引力波技術具有真正的潛力，可以最終發現這種奇特的物質，甚至找出它是由什麼構成的。
在最近發表在《自然》雜誌上的一項研究中，由卡迪夫大學引力探索研究所的科學家領導的團隊已經向這一目標邁出了第一步，他們使用被稱為激光干涉儀的儀器，第一次尋找一種新的暗物質。
直到最近，人們普遍認為暗物質是由重型基本粒子組成的。儘管做出了許多努力，但這些都沒有被發現，科學家們現在正轉向其他理論來解釋暗物質。
最近的一個理論說，暗物質實際上是一種叫做標量場的形態，它表現為在星系周圍彈跳的無形波，包括我們自己的銀河系。
“我們意識到我們的儀器可以用來尋找這種新的暗物質，儘管它們最初是為探測引力波而設計的，”卡迪夫大學引力探索研究所的Hartmut Grote教授說，他是這項調查的發起人。
在激光干涉儀中，兩束光在鏡子之間反彈，然後在一個探測器上相遇。由此，科學家們可以非常準確地測量光束之間的不同步程度，這本身就是光束遇到的任何干擾的代表。
激光干涉儀引力波天文台（LIGO）由位於美國的兩個干涉儀組成，每個干涉儀都有兩個4公里長的臂，呈”L”形排列，在2015年首次用於探測引力波，此後也多次用於探測。
位於德國的英國/德國GEO600探測器是另一個高度敏感的干涉儀，格羅特在2009年至2017年期間擔任首席科學家，它被用來開發探測引力波所需的大部分技術。在這項研究中，GE0600探測器首次被用來專門搜索暗物質。
來自卡迪夫大學重力探測研究所的首席調查員桑德·維爾穆倫說：”標量場暗物質波將直接穿過地球和我們的儀器，但當它們這樣做時，將導致諸如鏡子等物體輕微振動”。
“鏡子的振動將干擾像GEO600或LIGO探測器這樣的儀器中的光束，其特點是暗物質，這是我們應該能夠檢測到的東西，這取決於該暗物質的確切屬性。”
儘管暗物質從未被直接探測到，但科學家們認為它是存在的，因為它對整個宇宙的物體有引力作用。例如，大量看不見的物質可能會解釋為什麼星系會像它們那樣旋轉，以及它們如何能夠在一開始就形成。
儘管該團隊在這項新的研究中沒有成功地進行任何形式的探測，但他們說他們在將這項技術引入暗物質搜索方面取得了重要的初步進展，並且在縮小未來研究的某些參數方面已經取得進展。