Detekcja pod-halo ciemnej materii pulsarami – przełomowe odkrycie w Drodze Mlecznej

Po raz pierwszy naukowcy wykorzystali precyzyjne pomiary przyspieszeń pulsarów, aby namierzyć pod-halo ciemnej materii w naszej Galaktyce.

Badacze z Uniwersytetu Alabamy w Huntsville (UAH) pod kierownictwem dr Sukanyi Chakrabarti ogłosili pierwsze w historii wykrycie pod-halo ciemnej materii w Drodze Mlecznej z użyciem pulsarów podwójnych i pojedynczych. Wyniki opisano w artykule.

Pod-halo to niewielkie skupiska ciemnej materii ukryte w większym halo ciemnej materii, które otacza galaktyki i gromady galaktyk. Choć nie emitują światła, ich obecność zdradzają subtelne efekty grawitacyjne. Dr Chakrabarti porównuje galaktykę do babeczki, a pod-halo do kawałków czekolady na jej powierzchni – to dodatkowe sygnały nałożone na gładki obraz galaktyki.

Zespół przeprowadził analizę nadmiarowej, skorelowanej mocy w polu przyspieszeń pulsarów. Nadmiar oznacza dodatkowy sygnał, odpowiadający pod-halo, a skorelowany – że został zarejestrowany równocześnie przez dwa pulsary w układzie podwójnym. To pierwsze tak precyzyjne ustalenie masy i lokalizacji niewidzialnych struktur ciemnej materii w trzech wymiarach przestrzennych.

Wcześniejsze próby badania ciemnej materii za pomocą pulsarów były ograniczone małą liczbą obiektów. Teraz, dzięki większej próbce i rosnącej dokładności pomiarów, możliwe stało się bezpośrednie wskazanie lokalizacji tych kosmicznych skupisk także daleko poza otoczeniem Słońca.

Zrozumienie pod-halo jest kluczowe, ponieważ ich rozmieszczenie różni się w zależności od modelu ciemnej materii. Precyzyjne pomiary mogą w przyszłości rozstrzygnąć, który z nich najlepiej opisuje naturę tej tajemniczej substancji.

Dr Chakrabarti podkreśla, że kolejnym krokiem będzie zwiększenie liczby precyzyjnych akcelerometrów – pulsarów o znanych przyspieszeniach – co pozwoli na jeszcze dokładniejsze detekcje i ostateczne rozróżnienie teorii ciemnej materii.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło: Uniwersytet Alabamy

Czytaj też:
Urania