Astronómovia sú znovu o kus bližšie k objaveniu temnej hmoty a jej presným vplyvom na dianie vo vesmíre. Počas 237. stretnutia Americkej astronomickej spoločnosti (AAS) vedkyňa Sukanya Chakrabarti odhalila nové informácie o hustote temnej hmoty v našej domovskej galaxii. Všetky informácie, ktoré zazneli na stretnutí ASS sú dostupné na predtlačovom serveri arXiv a neskôr majú byť publikované v žurnále Astrophysical Journal Letters, o téme informoval portál Space.

Energiu budeme čerpať vo vesmíre. Prvá krajina sa púšťa do solárnej elektrárne, aká tu ešte nebola

Vedcom padla sánka. V slnečnej sústave našli tajomný objekt

Revolučná misia NASA dostala zelenú. Záhadný objekt blízko Zeme preskúma vesmírne lietadlo

Chakrabarti spolu so svojim tímom na získanie údajov o hustote a vlastnostiach temnej hmoty použili údaje z pulzarov. Tie poslúžili vedcom na sledovanie radiálneho a vertikálneho zrýchlenia hviezd, ako vo vnútri, tak aj mimo galaktickej roviny.

Na základe týchto nových vysoko presných meraní a známeho množstva viditeľnej hmoty v galaxii boli vedci schopní vypočítať hustotu temnej hmoty v Mliečnej dráhe bez toho, aby sa uchýlili k obvyklému predpokladu, že je galaxia v ustálenom stave, informuje portál ScienceDaily.

„Naša analýza poskytuje nielen prvé meranie malého zrýchlenia hviezd v galaxii, ale otvára tiež nové možnosti, ktoré vedú k pochopeniu podstaty temnej hmoty a temnej energie vo väčšej mierke,“ uviedla Chakrabarti.

Z uvedeného vyplýva, že pulzary poslúžili ako akcelerometer, ktorý využili odborníci na meranie veľmi malých zrýchlení odorávajúcich sa v našej galaxii. Štúdia totiž okrem iného naznačuje, že hoci hviezdy sa rútia galaxiou rýchlosťou až niekoľkých stoviek km/s, k zmene ich rýchlostí dochádza doslova slimačím tempom (niekoľko cm/s).

„Využitím jedinečných vlastností pulzarov sme boli schopní merať veľmi malé zrýchlenia v galaxii. Naša práca otvára nové okno v galaktickej dynamike,“ uviedol spoluautor štúdie Philip Chang.

Zatiaľ čo predchádzajúce štúdie pri výpočtoch priemernej hustoty predpokladali stav galaktickej rovnováhy, tento výskum sa zakladal na prirodzenom nerovnovážnom stave. Inými slovami v starších výskumoch vedci predpokladali, že hviezdy v našej galaxii fungujú presne tak, ako planéty v našej slnečnej sústave, teda, že existuje sila smerujúca ku galaktickému stredu, ktorá tieto hviezdy akceleruje a udržuje ich na pravidelnej eliptickej dráhe, čo podľa nových poznatkov nie je celkom pravda, píše Forbes.

Práve v tomto bode zohrali kritickú úlohu binárne pulzary. Pulzary sú vo svojej podstate vysoko zmagnetizované a rotujúce neutrónové hviezdy, ktoré sú silným zdrojom elektromagnetického žiarenia, pričom intenzita pozorovaného žiarenia sa pravidelne mení v závislosti od rýchlosti ich rotácie.

Binárnymi pulzarmi sa myslí systém, kde pulzar má v tesnej blízkosti ďalší objekt (biely trpaslík, neutrónová hviezda) s ktorým vďaka vzájomnej gravitačnej interakcii obieha okolo spoločného ťažiska, ktoré sa však nenachádza vo vnútri ani jedného z týchto objektov.

Ako píše portál Cosmos, zaujímavosťou na pulzaroch je aj to, že pulzy elektromagnetického žiarenia sú také presné, že by sa dali porovnať s atómovými hodinami. Predpokladá sa tiež, že pri vzájomnom obiehaní sa pulzary vyžarujú energiu vo forme gravitačných vĺn.

Keďže pulzary emitujú pulzy elektromagnetického žiarenia veľmi presne, monitorovaním malých zmien v rotácii sme dokázali odhadnúť akou rýchlosťou sa tieto pulzary pohybujú a odvodiť tak gravitačné pôsobenie, ktoré na ne vyvíja temná hmota.

Konkrétne vedci študovali 14 binárnych pulzarov nachádzajúcich sa v okruhu asi 3000 svetelných rokov od Slnka a zistili, že priemerná hustota temnej hmoty je výrazne nižšia ako sa predpokladalo. Výsledky totiž naznačujú, že množstvo temnej hmoty na kubický centimeter je len 7*10^-25, čo v prípade prepočtu na objem Zeme činí 740 gramov.

Ide o dôležitý výskum, ktorý môže výrazne pomôcť lepšie pochopiť vlastnosti a správanie temnej hmoty, akú úlohu hrá v galaxii ako celku, ale tiež vie odhaliť detaily pri jej objave. Hoci temnú hmotu nedokážeme detegovať a o jej existencii vieme len vďaka jej gravitačným účinkom, vďaka špeciálnej simulácii si môžeme aspoň predstaviť ako asi vyzerá.