Некоторые эксперименты ищут взаимодействие темной материи в центре таких тел, как Солнце и Земля, предполагая, что если есть какое-то взаимодействие с обычной материей , которое позволяет темной материи терять энергию, она может собираться в гравитационном колодце (а затем распадаться или аннигилировать). , или сделать что-то, что приведет к наблюдаемому электромагнитному сигналу).
Предположительно, при наличии только гравитации темная материя никогда не собиралась бы. Он пролетит прямо сквозь Землю и улетит с той же скоростью, с которой приближался. Но нет ли в этом процессе незначительной потери энергии, излучаемой гравитацией из-за ускорения массы?
Другими словами, если частица темной материи существовала целую вечность, могла ли она в конце концов быть захвачена обычным объектом только за счет гравитационных потерь?
Испускание гравитационного излучения происходит всякий раз, когда масса ускоряется так, что изменяется квадрупольный момент. Частица, движущаяся по гиперболической траектории вокруг другой массы, действительно меняет квадрупольный момент, поэтому должно происходить излучение. Даже если для Земли это никогда не будет иметь большого значения, эллиптические орбиты темной материи вокруг галактического гало будут иметь тенденцию излучать гравитационные волны, заставляющие частицы терять энергию.
Я подсчитал, что частица с энергией 30 ГэВ, вращающаяся вокруг черной дыры с массой в галактике на скорости 10 кпк, упадет более лет, а частице с энергией 2 эВ требуется годы. Так что это очень медленный процесс.
Обратите внимание, что приведенный выше расчет не зависит от того, является ли черная дыра черной дырой, а зависит только от ее массы. Так что, если бы это был обычный объект, он также в конечном итоге захватил бы темную материю... но даже медленнее.