Пробив в астрономията: Откриха първото субхало от тъмна материя в нашата галактика

Съществуват много предположения за това какво представлява тъмната материя и как тя може да повлияе на Вселената. Трудно е обаче да се докажат тези теории, тъй като тя не взаимодейства с почти нищо, особено в мащаба на галактиките. Въпреки това изследователи от САЩ заявиха, че докато са изучавали сигнали от двойни пулсари, са се натъкнали на доказателства за тъмна материя в Млечния път. Те са успели не само да открият нейното струпване – субхало – но и да изчислят приблизителната ѝ маса.

Съвременната астрономия смята, че звездните купове са заобиколени от хипотетично хало от тъмна материя, която не може да се види, но която привлича обикновената, барионна материя. По този начин тя играе ключова роля във формирането и еволюцията на галактиките. Субхало са още по-плътни клъстери от тъмна материя в рамките на халото. Тъй като са сравнително малки, те са много трудни за откриване, дори и косвено. За целта космолозите трябва да открият гравитационен сигнал, който се отклонява от очаквания, като се има предвид наличието на обикновена материя около субхалото. Досега никой не е успял да изолира такъв сигнал, пише Universe Today.

Екип от изследователи от университета в Алабама реши да използва двойни пулсари за търсене на субхало. Това са двойки звездни системи, които съдържат поне един пулсар – подвид неутронна звезда, която излъчва големи количества енергия в рамките на регулярен цикъл (откъдето идва и името им). Редовността на пулсациите им е толкова прецизна, че може да се сравнява с атомния часовник. Учените изказаха хипотезата, че отклоненията в цикъла на пулсарите могат да се използват за откриване на гравитационните ефекти на субхала от тъмна материя.

Те са разгледали общо 27 двойни пулсара в Млечния път. И открили два – PSR J1640+2224 и PSR J1713+0747 – които имали търсения от тях тип корелирани гравитационни промени. За да изолират тази гравитационна промяна, изследователите е трябвало да изключат другите форми на гравитационно ускорение, които биха могли да бъдат причинени не само от тъмната материя.

Наистина, част от това гравитационно влияние все още би могло да идва от барионната материя, но в случая с тези две двойни звезди изглежда има съществен компонент, който не може да бъде обяснен по този начин. Нещо повече, параметрите на този допълнителен компонент са толкова убедителни, че е трудно да се твърди, че той може да бъде причинен от нещо друго освен невидима гравитационна маса.

Следващата стъпка е била да се определи тази маса. Установено бе, че обектът се намира на около 2340 светлинни години от нас, а масата му е около 2,45 на 107-та степен от масата на Слънцето. Еквивалентното количество барионна материя, предизвикващо такава гравитационна промяна, би било 100 пъти по-голямо от количеството, наблюдавано в тази част на Млечния път.

Това изследване представлява първото откриване на субхалоси от тъмна материя в съседство с нашата галактика. То също така предоставя метод на другите изследователи да направят същото с друга извадка от двойни пулсари. Въпреки че те се срещат рядко, астрономите непрекъснато получават нови данни за тях.