- Регистрация
- 12 Июн 2019
- Сообщения
- 1.228
- Репутация
- 615
- Реакции
- 1.211
Большое Магелланово Облако, карликовая галактика-спутник, вращающаяся вокруг Млечного Пути, заставляет большую галактику «колебаться», придавая измеримые ускорения пульсарам Млечного Пути. Источник: НАСА
Учёные впервые напрямую измерили плотность тёмной материи в Млечном Пути
Исследователи из Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH) разработали новый метод измерения количества и распределения тёмной материи в нашей галактике с помощью необычных космических объектов — пульсаров. Это открытие поможет лучше понять невидимую массу, которая составляет более 80% всей материи во Вселенной.
Что такое тёмная материя и зачем её искать?
Тёмная материя — это загадочное вещество, которое не излучает свет и не взаимодействует с электромагнитными полями, поэтому её невозможно увидеть напрямую. Однако тёмная материя влияет на гравитацию, заставляя звёзды, галактики и другие космические объекты двигаться иначе, чем ожидалось.
Учёные стремятся «поймать» тёмную материю, изучая её влияние на движение видимых объектов. Один из методов — измерение крошечных ускорений, которые испытывают пульсары под воздействием гравитации тёмной материи.
Что такое пульсары и почему они важны?
Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звёзды, которые излучают радиоволны подобно маяку. Эти волны достигают Земли в виде регулярных «импульсов», что позволяет учёным с высокой точностью отслеживать движение пульсаров.
Ранее доктор Суканья Чакрабарти и её команда использовали только пары пульсаров (двойные пульсары), потому что их орбиты легко отслеживать, а на движение не влияют внутренние процессы звезды. Однако большинство пульсаров в галактике — одиночные, и они раньше не использовались из-за явления «магнитного торможения».
Что такое магнитное торможение?
Пульсары обладают мощным магнитным полем, которое замедляет их вращение. Это похоже на трение — словно звезда «тормозит» саму себя. Такой эффект мешал учёным точно измерять гравитационные ускорения одиночных пульсаров, так как трудно было отделить замедление звезды от влияния гравитации.
Теперь команда Чакрабарти нашла способ учитывать «магнитное торможение», что позволило задействовать одиночные пульсары и удвоить количество доступных для исследований объектов.
Как связаны тёмная материя и «покачивание» галактики?
Млечный Путь взаимодействует с соседними карликовыми галактиками, такими как Большое Магелланово Облако (БМО). Когда БМО проходит рядом, оно притягивает часть массы галактики, вызывая её «покачивание» — как у неуклюжего малыша, который ещё учится ходить.
Это гравитационное влияние создаёт асимметрию в распределении массы Млечного Пути. Пульсары, расположенные в разных частях галактики, испытывают разные ускорения, что помогает учёным измерить, где сосредоточена тёмная материя.
Сколько тёмной материи в нашей галактике?
Впервые учёные смогли напрямую измерить локальную плотность тёмной материи. Оказалось, что в объёме, равном объёму Земли, содержится меньше 1 килограмма тёмной материи. Для сравнения, ежегодно добывают миллионы килограммов золота, что делает тёмную материю невероятно редкой и, в некотором смысле, «дороже золота».
Почему это открытие так важно?
Раньше астрономы могли измерять только сильные гравитационные ускорения, например, возле чёрных дыр или в центре галактики. Новый метод позволяет измерять даже очень слабые ускорения — около 10 см/с за десятилетие (примерно со скоростью ползущего младенца!).
Эти крошечные изменения помогают «видеть» невидимую тёмную материю, улучшая наше понимание структуры и эволюции Вселенной.
Источник - phys.org