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.

Vesmírna sonda sa nezadržateľne blíži k Slnku. Len za rok urobila neuveriteľný progres

NASA potvrdila, prečo zlyhal jeden motor rakety na Mesiac pri teste. Štart prekazili až príliš "konzervatívne" nastavenia

Môže chrumka vo vesmíre zničiť ISS? Na internete sa rozpútala bizarná diskusia, vyjadril sa aj odborník

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.