Ученые используют пульсары – быстро вращающиеся нейтронные звезды – для обнаружения темной материи. Эти мертвые звезды отлично подходят для помощи исследователям в этом начинании, поскольку они предоставляют данные с минимальными вариациями.
Исследования под руководством Джона ЛоСекко из Университета Нотр-Дам в США используют исключительную точность так называемых «миллисекундных пульсаров» для измерения гравитационных возмущений в ткани пространства-времени, которые могут быть ключом к поиску темной материи.
По данным Space.com, результаты были представлены на Национальной астрономической конференции (NAM) 2024 года в Университете Халла.
Если ты торопишься
- Пульсары как космические часы: пульсары, быстро вращающиеся нейтронные звезды, используются в качестве космических часов для изучения гравитационных возмущений в пространстве-времени.
- Исследование темной материи: В исследовании используется искривление пространства-времени, вызванное темной материей, для изучения ее влияния на прибытие света от удаленных объектов с помощью метода, известного как гравитационное линзирование.
- Обнаружение небольших отклонений: Небольшие изменения во времени прихода радиоволн от пульсаров предполагают наличие сгустков темной материи потенциально значительной массы.
Как пульсары помогают обнаружить темную материю?
Пульсары испускают лучи электромагнитного излучения, которые при вращении пересекают пространство, как маяк – поэтому пульсары считаются «космическими маяками». «Миллисекундные пульсары» вращаются так быстро, что их можно использовать вместе для формирования временных решеток пульсаров, которые обнаруживают изменения светимости с необычайной точностью.
Читайте также:
Команда ЛоСекко изучила данные 65 пульсаров и наблюдала около 12 инцидентов, которые указывали на изменения и задержки во времени, часто с точностью до наносекунды. Эти наблюдения предполагают, что радиоволны от этих пульсаров распространяются через искажения в пространстве, вызванные невидимыми концентрациями массы – возможными «скоплениями» темной материи.
Обнаруженные отклонения крайне малы. Чтобы дать вам представление, тело с массой Солнца вызовет задержку радиоволн пульсара примерно на 10 микросекунд. Наблюдаемые задержки, связанные с темной материей, в 10 000 раз меньше этой. Один из результатов предполагает искажение около 20% массы Солнца, что может указывать на кандидата в темную материю.
Выводы команды не только потенциально могут рассказать больше о природе темной материи, но и повысить точность данных, собранных с помощью системы синхронизации пульсаров Паркса. Это поможет устранить помехи в данных, облегчив поиск низкочастотных гравитационных волн и, возможно, первичного гравитационного излучения Большого взрыва.