|
Пульсар указал на наличие субгало из темной материи
|
|
|
|
Группа астрономов из США, возможно, обнаружила первые свидетельства существования субгало из темной материи, скрывающегося за пределами нашей звездной области. Сообщая о своих выводах в журнале Physical Review Letters, команда под руководством Суканьи Чакрабарти из Университета Алабамы в Хантсвилле предполагает, что невидимый сгусток темной материи может незаметно притягивать близлежащие пульсары. Если этот результат подтвердится, он может пролить новый свет на неуловимую природу темной материи и на то, как она распределена по всей нашей галактике.
|
|
|
|
Несмотря на то, что за темной материей никогда не наблюдали непосредственно, астрономы подсчитали, что она составляет около 85% от общей массы Вселенной. Согласно лучшим доступным космологическим моделям, это невидимое вещество образует обширные диффузные "ореолы", которые полностью окутывают плоские диски галактик, подобных Млечному Пути. Эти гало, в свою очередь, должны быть заполнены многочисленными более мелкими структурами, известными как субгало темной материи.
|
|
|
|
Если теоретические предсказания верны, таких субгало должно быть много по всей галактике. Однако даже при массе, потенциально превышающей массу Солнца в десятки миллионов раз, их ограниченное гравитационное воздействие на видимую материю до сих пор чрезвычайно затрудняло их обнаружение.
|
|
|
|
Чтобы найти эти неуловимые структуры, Чакрабарти и ее коллеги обратились к пульсарам: сильно намагниченным, быстро вращающимся нейтронным звездам, которые испускают мощные лучи электромагнитного излучения из своих магнитных полюсов. Поскольку магнитная ось пульсара обычно смещена относительно оси его вращения, эти лучи описывают круговые траектории по небу. Если такой луч периодически пересекает поле зрения Земли, пульсар начинает "пульсировать" с удивительной регулярностью, что делает пульсары одними из самых точных естественных часов во Вселенной.
|
|
|
|
|
|
|
Важно отметить, что если пульсар ускоряется по направлению к Земле или удаляется от нее, синхронизация этих импульсов немного сместится, что позволит астрономам измерить его ускорение с поразительной точностью. В своем исследовании команда проанализировала данные о синхронизации редких двойных пульсаров, а также близлежащих одиночных пульсаров. В отсутствие какого-либо внешнего воздействия, время нахождения двойной звезды указывало бы на стабильную эллиптическую орбиту, управляемую исключительно взаимным притяжением звезд.
|
|
|
|
Свидетельство существования невидимого массивного объекта
|
|
|
|
Вместо этого исследователи обнаружили свидетельства того, что движения пульсаров искажались дополнительным источником массы, незаметно уводящим их в сторону от их ожидаемых траекторий. Затем команда провела тщательный поиск звезд, газовых облаков или другой обычной материи в этом регионе, которые могли бы объяснить аномалию, используя данные Gaia и исследования атомарного и молекулярного водорода, но не нашла подходящих кандидатов.
|
|
|
|
Исходя из размера искажения, они пришли к выводу, что причиной этого должен быть невидимый объект с массой примерно в десятки миллионов солнечных масс. Такой объект точно соответствовал бы теоретическим ожиданиям о субгало из темной материи и находился бы всего в нескольких тысячах световых лет от Солнца - относительно небольшой скачок в галактических масштабах.
|
|
Неопределенности и будущая последующая работа
|
|
|
|
На данный момент остается значительная неопределенность в отношении того, действительно ли этот сигнал свидетельствует об открытии субгало из темной материи. Двойные пульсары встречаются редко, и, вероятно, потребуются независимые доказательства, прежде чем можно будет расширить поиск таких структур.
|
|
|
|
Несмотря на это, команда надеется, что их результаты станут многообещающим первым шагом к составлению карты субструктуры темной материи в Млечном Пути и, в конечном счете, к пониманию того, почему доминирующую форму материи во Вселенной по-прежнему так трудно определить.
|
|
|
|
Источник
|
