Un team internazionale di ricercatori ha trovato prove che suggeriscono che la Laser Interferometer Space Antenna (LISA) dovrebbe essere in grado di "vedere" i bosoni ultraleggeri se esistono. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Astronomia della natura , il gruppo descrive i calcoli effettuati per valutare se le nuvole di bosoni ultraleggeri che si formano al di fuori degli orizzonti degli eventi dei buchi neri potrebbero essere rilevate da LISA, e cosa hanno trovato.

LISA è una missione spaziale europea prevista per il dispiegamento nel 2034:consisterà in tre veicoli spaziali dotati di interferometri posti in un'orbita solare in una formazione triangolare alla stessa distanza dal sole della Terra. In una tale disposizione, i campi gravitazionali possono essere rilevati e misurati osservando con precisione i cambiamenti di distanza tra i tre veicoli spaziali. Lo scopo della missione è misurare le onde gravitazionali in un modo non possibile da qui sulla Terra. I ricercatori con questo nuovo sforzo ritengono che le sue capacità uniche dovrebbero consentire di rilevare le nuvole di bosoni ultraleggeri se esistono agli orizzonti degli eventi dei buchi neri.

I bosoni ultraleggeri sono particelle teoriche come gli assioni:la teoria ha anche suggerito che potrebbero comprendere la materia oscura. Altre teorie hanno suggerito che se esistono bosoni ultraleggeri, probabilmente si formano nelle nuvole intorno agli orizzonti degli eventi dei buchi neri. E se lo fanno, probabilmente avrebbero una lunghezza d'onda Compton. Poiché tali lunghezze d'onda sono inversamente proporzionali alla loro massa, la lunghezza d'onda di Compton per un bosone ultraleggero sarebbe piuttosto grande.

I ricercatori notano che la superradianza dovrebbe verificarsi se la lunghezza d'onda Compton di una nuvola di bosoni ultraleggera risulta essere simile a un raggio di Schwarzschild (la distanza dal suo centro al suo orizzonte degli eventi) di un dato buco nero. La superradianza si riferisce ai campi di bosoni che si accoppiano con un buco nero mentre ruota e estrae energia da esso fino al punto in cui la nuvola di bosoni ruota alla stessa velocità del buco nero. I ricercatori notano che la superradianza cambierebbe il segnale dell'onda gravitazionale generato dal buco nero, qualcosa che LISA potrebbe rilevare perché sarebbe in grado di filtrare il rumore estraneo che in genere limita le capacità dei sistemi a terra.

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