Une équipe internationale de chercheurs a trouvé des preuves qui suggèrent que l'antenne spatiale de l'interféromètre laser (LISA) devrait être capable de "voir" les bosons ultralégers s'ils existent. Dans leur article publié dans la revue Astronomie de la nature , le groupe décrit les calculs qu'ils ont effectués pour évaluer si les nuages ​​de bosons ultralégers se formant en dehors des horizons d'événements des trous noirs pourraient être détectés par LISA, et ce qu'ils ont trouvé.

LISA est une mission spatiale européenne dont le déploiement est prévu en 2034. Elle consistera en trois engins spatiaux équipés d'interféromètres placés sur une orbite solaire dans une formation triangulaire à la même distance du soleil que la Terre. Dans un tel arrangement, les champs gravitationnels peuvent être détectés et mesurés en notant avec précision les changements de distance entre les trois engins spatiaux. Le but de la mission est de mesurer les ondes gravitationnelles d'une manière impossible à partir d'ici sur Terre. Les chercheurs de ce nouvel effort pensent que ses capacités uniques devraient permettre de détecter des nuages ​​de bosons ultralégers s'ils existent aux horizons des événements des trous noirs.

Les bosons ultralégers sont des particules théoriques telles que les axions - la théorie a également suggéré qu'ils pourraient comprendre de la matière noire. D'autres théories ont suggéré que si les bosons ultralégers existent, ils se forment probablement en nuages ​​autour des horizons des événements des trous noirs. Et s'ils le font, ils auraient probablement une longueur d'onde Compton. Parce que ces longueurs d'onde sont inversement proportionnelles à leur masse, la longueur d'onde de Compton pour un boson ultraléger serait assez grande.

Les chercheurs notent que la superradiance devrait se produire si la longueur d'onde de Compton d'un nuage de bosons ultraléger s'avère être similaire à un rayon de Schwarzschild (la distance de son centre à son horizon des événements) d'un trou noir donné. La superradiance fait référence aux champs de bosons se couplant avec un trou noir lorsqu'il tourne et en tirant de l'énergie jusqu'au point où le nuage de bosons tourne à la même vitesse que le trou noir. Les chercheurs notent que la superradiance modifierait le signal d'onde gravitationnelle généré par le trou noir, quelque chose que LISA pourrait détecter car il serait capable de filtrer les bruits parasites qui limitent généralement les capacités des systèmes au sol.

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