Ці промені були проаналізовані професором Джоном Лосекко, виявивши варіації та затримки, які вказують на наявність невидимої маси, ймовірно, темної матерії. LoSecco використав дані з огляду PPTA2, включно з точними вимірюваннями з кількох радіотелескопів. Дослідження виявило близько десятка випадків, коли темна матерія ймовірно впливала на сигнали пульсарів. Це дослідження не тільки допомагає зрозуміти темну матерію, але й покращує дані про час пульсарів для інших астрономічних досліджень.
Виявлення темної матерії за допомогою пульсарів
Приголомшливі докази потенційних об’єктів темної матерії були виявлені за допомогою «хронометристів» Всесвіту. Ці пульсари – нейтронні зірки, які обертаються та випромінюють промені радіохвиль, схожі на маяк, які швидко проносяться космічним простором – використовувалися для ідентифікації таємничих прихованих мас.
Пульсари отримали своє прізвисько через те, що вони посилають електромагнітне випромінювання через регулярні проміжки часу, починаючи від мілісекунд до секунд, що робить їх надзвичайно точними хронометристами.
«Наука розробила дуже точні методи вимірювання часу», — сказав астроном, який стоїть за дослідженням, професор Джон Лосекко з Університету Нотр-Дам, який нещодавно представив свої висновки на Національній астрономічній зустрічі в Університеті Халл.
«На Землі у нас є атомний годинник, а в космосі — пульсари. «Хоча вже більше століття відомо, що гравітація уповільнює світло, досі її застосувань було дуже мало».
Спостереження за змінами часу пульсара
Професор LoSecco спостерігав варіації та затримки в синхронізації пульсарів, вказуючи на те, що радіопромені рухаються навколо невидимої концентрації маси десь між пульсаром і телескопом.
Він вважає, що ці невидимі маси є кандидатами на об’єкти темної матерії.
Професор LoSecco вивчав затримки в часі надходження радіоімпульсів, які зазвичай мають наносекундну точність . Він шукав уздовж траєкторії радіоімпульсів у випуску даних огляду PPTA2 з часового масиву Pulsar Parkes.
Цей поточний проект забезпечує точні вимірювання часу надходження імпульсів з використанням даних із семи різних радіотелескопів: Еффельсберг, Нансай, Вестерборк, Грін-Бенк, Аресібо, Паркс і Ловелл, останній у Чеширі. Імпульси мають частоту приблизно три тижні в трьох діапазонах спостереження.
Відхилення в часі прибуття через темну матерію
Відхилення часу надходження через темну матерію мають чітко визначену форму та розмір, пропорційний її масі. Світло, що проходить поблизу областей темної матерії, буде сповільнюватися через її присутність. Пошук точних даних 65 «мілісекундних пульсарів» виявив близько десятка інцидентів, які, здається, є взаємодією з темною матерією.
Професор Лосекко сказав: «Ми використовуємо той факт, що Земля рухається, Сонце рухається, пульсар рухається, і навіть темна матерія рухається.
«Ми спостерігаємо відхилення в часі прибуття, викликані зміною відстані між масою, яку ми спостерігаємо, і лінією видимості нашого «годинникового» пульсара».
Маса розміром із Сонце може викликати затримку приблизно на 10 мікросекунд. Спостереження, проведені професором ЛоСекко, мають роздільну здатність порядку наносекунд, у 10 000 разів меншу.
«Одне зі знахідок свідчить про викривлення близько 20 відсотків маси Сонця», — сказав професор Лосекко. «Цей об’єкт може бути кандидатом на темну матерію».
Покращення вибірки даних синхронізації Pulsar
Він також підтвердив, що побічним ефектом цього дослідження є те, що воно покращує вибірку даних про час пульсара. Цей прецизійний зразок було зібрано для пошуку доказів низькочастотного гравітаційного випромінювання.
Об’єкти темної матерії додають «шум» до цих даних, тому їх ідентифікація та видалення очистить зразки від певної мінливості, усунувши такий шум під час інших пошуків гравітаційного випромінювання.
Проливаючи світло на темну матерію
«Справжня природа темної матерії є загадкою», — сказав професор Лосекко. «Це дослідження проливає нове світло на природу темної матерії та її розподіл у Чумацькому Шляху, а також може підвищити точність точних даних пульсара».