Учёные из Амстердамского университета (UvA) предложили использовать гравитационные волны для изучения тёмной материи — субстанции, составляющей, по оценкам, до 65% массы Вселенной.
Авторы работы разработали улучшенную модель влияния тёмной материи на гравитационные волны, возникающие при слиянии чёрных дыр. Модель описывает, как плотные скопления тёмной материи вокруг массивных чёрных дыр могут оставлять «отпечаток» на гравитационных волнах, создаваемых так называемыми событиями EMRIs (Extreme Mass-Ratio Inspirals) — спиральным сближением и слиянием чёрных дыр или других компактных объектов с экстремальной разницей в массах.
В отличие от предыдущих работ, в новом исследовании используется общая теория относительности, а не ньютоновская гравитация, для описания влияния окружения чёрной дыры на орбиту EMRI и, как следствие, на гравитационные волны. Это первая полностью релятивистская модель для предсказания гравитационных волн, вызванных слиянием чёрных дыр.