Ciemna materia stanowi jedną z największych zagadek współczesnej astrofizyki. Chociaż jej istnienie można wywnioskować na podstawie oddziaływań grawitacyjnych, nie emituje ona ani nie odbija światła, co czyni ją niewidzialną dla tradycyjnych metod obserwacyjnych. Naukowcy z Uniwersytetu Alabama-Huntsville opracowali nową metodę, która pozwala na bardziej precyzyjne określenie rozmieszczenia tej tajemniczej substancji w Drodze Mlecznej, wykorzystując do tego pulsary – szybko rotujące gwiazdy neutronowe emitujące regularne impulsy promieniowania elektromagnetycznego.
Pulsary powstają w wyniku eksplozji supernowych i są jednymi z najgęstszych obiektów we Wszechświecie. Charakteryzują się niezwykle silnymi polami magnetycznymi oraz regularnym emitowaniem impulsów radiowych. Jednak na ich ruch wpływa również grawitacyjne oddziaływanie otoczenia, w tym rozmieszczona wokół ciemna materia. Naukowcy pod kierownictwem dr Sukanyi Chakrabarti odkryli, że drobne zmiany w przyspieszeniu rotacji pulsarów mogą zdradzić lokalizację skupisk ciemnej materii w naszej galaktyce.
Analiza pulsarów nie była jedyną metodą badawczą zastosowaną przez zespół Chakrabarti. Naukowcy zauważyli, że Droga Mleczna wykazuje charakterystyczne „kołysanie”, które może być wynikiem grawitacyjnych interakcji z pobliskimi galaktykami karłowatymi, takimi jak Wielki Obłok Magellana. Ruch ten wpływa na rozkład masy w galaktyce, co powoduje różnice w przyciąganiu grawitacyjnym w różnych jej częściach. Analiza tych zjawisk dostarczyła kolejnych wskazówek dotyczących rozmieszczenia ciemnej materii.
Początkowo do badania ciemnej materii wykorzystywano tylko pulsary podwójne, których orbity nie są zakłócane przez tzw. hamowanie magnetyczne. W nowej metodzie udało się jednak skorygować wpływ tego zjawiska, co pozwoliło uwzględnić także pojedyncze pulsary. Dzięki temu liczba możliwych punktów pomiarowych wzrosła, co znacząco poprawiło precyzję uzyskiwanych wyników.
Zastosowanie pulsarów do mapowania ciemnej materii może dostarczyć bezprecedensowej ilości danych na temat jej rozmieszczenia w Drodze Mlecznej. W przyszłości dalsze badania i nowe obserwacje mogą pozwolić na jeszcze dokładniejsze określenie gęstości ciemnej materii w różnych regionach galaktyki. Naukowcy mają nadzieję, że ich praca przyczyni się do rozwiązania jednej z największych zagadek współczesnej astronomii.
Źródło: Universe Today
