跳动城乡网黑洞合并可能会通过引力波(通过电离或特定轨道变化)揭示新粒子。这为寻找超轻粒子提供了新策略。
在最近发表在《物理评论快报》上的一篇论文中，来自阿姆斯特丹和哥本哈根的物理学家提出，对合并的黑洞对进行详细观察可能会揭示有关潜在新粒子的信息。这项研究建立在阿姆斯特丹大学科学家过去六年来的一系列最新发现的基础上。
两个黑洞合并时发射的引力波携带着有关其组成部分轨道形状和演化的详细信息。阿姆斯特丹大学 (UvA)物理学家 Giovanni Maria Tomaselli 和 Gianfranco Bertone以及前 UvA 硕士生、现就职于哥本哈根尼尔斯玻尔研究所的 Thomas Spieksma 共同开展的一项新研究表明，仔细分析这些信息可能会揭示自然界中新粒子的存在。
超辐射
使探测新粒子成为可能的机制称为黑洞超辐射。当黑洞旋转得足够快时，它可以将部分质量释放到周围的粒子“云”中。黑洞云系统被称为“引力原子”，因为它与质子周围的电子云相似。由于超辐射只有在粒子比迄今为止实验中测量的粒子轻得多时才有效，因此该过程为探测被称为超轻玻色子的新粒子的存在提供了独特的机会，超轻玻色子的存在可能解决天体物理学、宇宙学和粒子物理学中的几个难题。
过去六年来，阿姆斯特丹大学的科学家在一系列有影响力的论文中研究了超轻玻色子云存在下双黑洞的轨道演化。他们发现的一个重要新现象是共振跃迁，其中云从一个状态“跳跃”到另一个状态，类似于普通原子中的电子在轨道之间跳跃的方式。
另一个新现象是电离，它与普通原子的行为类似，即部分云被喷射。这两种效应都会在发射的引力波上留下特征印记，但这些印记的细节取决于粒子云的状态——目前尚不清楚。为了填补这些剩余的细节，这项新研究结合了之前的所有结果，并追踪了该系统从双黑洞形成到黑洞合并的历史。
