Истражувачите открија масивни, мистериозни објекти кои лебдат низ длабоката вселена кои можеби минуваат пред пулсарите и привремено ги блокираат нивните светлосни импулси. Овие наоди укажуваат на присуство на големи, невидливи структури во Млечниот Пат, што предизвикува дебати за нивната природа и потенцијалните врски со темната материја, пишува Дејли Галакси.
Пулсарите како космички временски чувари
Пулсарите, силно магнетизираните остатоци од мртви ѕвезди кои се вртат како космички светилници, испуштаат исклучително стабилни блесоци на светлина. Овие пулсари се едни од најдобрите часовници во универзумот, надминати само со најнапредните уреди за мерење на времето направени од човекот. Истражувачите ги користат овие конзистентни импулси за да го измерат времето со точност на атомско ниво и да ги набљудуваат гравитационите бранови. Сепак, постојат минливи моменти кога овие многу редовни пулсирања не се точно на време, што доведува до интригантни откритија.
„Предупреден сум да не ги нарекувам планети, да не ги нарекувам темна материја, само да ги наречам масовни концентрации затоа што, само гледајќи во радио телескопот, не можете да одредите што се тие. Овие маси, кои би можеле да бидат кафени џуџиња, бели џуџиња или други непознати предмети, предизвикуваат едвај забележливи одложувања во сигналите на ниво на микросекунда“, вели професорот Џон Лосеко од Универзитетот во Нотр Дам.
Пулсарите служат како космички мерачи на времето поради нивните прецизни и редовни импулси, кои се остатоци од експлозии на супернова. Овие неутронски ѕвезди ротираат брзо, испуштајќи зраци на електромагнетно зрачење што се движат низ вселената како светилнички зраци. Кога овие зраци се вкрстуваат со Земјата, тие се откриваат како импулси на радио бранови. Предвидливоста и регуларноста на овие импулси ги прават пулсарите идеални за испитување на гравитациската средина на Млечниот Пат.
Откривање на невидливи маси
Лосеко и неговите колеги создадоа каталог на овие мистериозни маси користејќи податоци за времето на пристигнување од седум радио телескопи распространети низ целиот свет. Со анализа на отстапувањата во времето на пристигнување предизвикани од промената на растојанието помеѓу масата и линијата на видот до пулсарот, тие идентификуваа 12 кандидати од осум независни пулсари.
„Истражувањето дури може да фрли светлина на темната материја, хипотетичките работи за кои научниците веруваат дека сочинуваат 85 проценти од вкупната материја во универзумот, но допрва треба директно да се набљудуваат. Ние го користиме фактот дека Земјата се движи, Сонцето се движи, пулсарот се движи, па дури и темната материја се движи. Овој сложен танц на движења овозможува откривање на овие маси, кои суптилно го менуваат времето на пристигнување на пулсот“, изјави Лосеко.
Тимот користеше податоци од милисекундни пулсари, кои се особено вредни поради нивната брза стапка на ротација и стабилност. Овие пулсари делуваат како природни лаборатории за навремено тестирање на ефектите од гравитационите полиња. Со внимателно следење на времето на импулсите, истражувачите можат да откријат минутни промени предизвикани од масивни објекти кои минуваат помеѓу пулсарот и Земјата.
Улогата на General Relativity
Идејата зад истражувањето е вкоренета во General Relativity, која претпоставува дека да се биде во гравитациско поле влијае на текот на времето. Ако масивен објект помине пред пулсарот, времето на пристигнување на пулсот е одложено. Објект со маса на Сонцето би создал задоцнување од 10 микросекунди. Иако ова е ситно во човечко поимање, тоа е значајно за прецизноста на Pulsar Timing Array.
Лосеко ја нагласи важноста од отстранување на целото движење за да се постигнат точни мерења на времето: „Пулсарот не постои изолирано. Овие импулси доаѓаат од овие милисекундни пулсари, од кои многу се наоѓаат во бинарни броеви. Значи тие се движат наоколу, тие се во орбитата околу друг објект. И така треба да го отстраните целото тоа движење.
Овој концепт е клучен за разбирање како гравитацијата влијае на времето, како што е предвидено со Ајнштајновата теорија за општата релативност. Кога масивен објект, како што е кафеаво џуџе или темна материја, поминува пред пулсарот, тој создава ефект на гравитациска леќа што ја свиткува патеката на светлината. Ова свиткување предизвикува светлината да заземе малку подолг пат, што резултира со одложување на времето на пристигнување на импулсите.
Кои се овие масовни концентрации?
Природата на овие масовни концентрации останува мистерија. Тие би можеле да бидат масивни планети, ѕвездени остатоци како кафени џуџиња или бели џуџиња, па дури и купчиња темна материја. Лесоко е претпазлив во извлекувањето заклучоци: „Не можам ни да гарантирам дека се темни. Тие би можеле да бидат кафеаво џуџе или некој вид бело џуџе или нешто друго“.
Истражувањето е во тек, а Лесоко е отворен за информации од научната заедница: „Барам луѓе да критикуваат затоа што ми дава идеи за да се вратам и да погледнам и да бидам скептичен за резултатот“.
Идентификацијата на овие маси отвора возбудливи можности за разбирање на скриените структури во нашата галаксија. Ако некои од овие објекти навистина се составени од темна материја, тоа би можело да обезбеди вредни сознанија за една од најнеостварливите и најмистериозните компоненти на универзумот. Алтернативно, ако се работи за планети или ѕвездени остатоци, тоа сепак би го проширило нашето знаење за различноста и дистрибуцијата на објектите на Млечниот Пат.
Подготви: Ј. Ѓ.
