Astronomi su otkrili zanimljive dokaze o tamnoj tvari uz pomoć “čuvara vremena” svemira – pulsara.
Pulsari su neutronske zvijezde koje rotiraju i emitiraju radio valove, poput svjetionika, što ih čini izuzetno preciznim čuvarima vremena.
Pulsari su poznati po tome što emitiraju elektromagnetsko zračenje u pravilnim intervalima, od milisekundi do sekundi. To ih čini vrlo pouzdanim za mjerenje vremena.
“Znanost je razvila vrlo precizne metode za mjerenje vremena,” rekao je profesor John LoSecco sa Sveučilišta Notre Dame. LoSecco je predstavio svoja otkrića na Nacionalnom astronomskom sastanku na Sveučilištu Hull.
Tamna tvar i gravitacija
Iako je poznato da gravitacija usporava svjetlost već više od stoljeća, malo je bilo primjena ove spoznaje. Profesor LoSecco je promatrao varijacije i kašnjenja u vremenu dolaska radijskih izboja iz pulsara. Ta kašnjenja ukazuju na postojanje nevidljive mase između pulsara i teleskopa.
Profesor LoSecco je proučavao kašnjenja radijskih izboja s nanosekundnom točnošću. Koristio je podatke iz Parkes Pulsar Timing Array projekta, koji uključuje sedam radijskih teleskopa: Effelsberg, Nançay, Westerbork, Green Bank, Arecibo, Parkes i Lovell.
Impulsi se ponavljaju svakih tri tjedna u tri različita promatračka pojasa. Odstupanja u vremenima dolaska zbog tamne tvari imaju specifičan oblik i veličinu proporcionalnu njezinoj masi. Svjetlost koja prolazi blizu tamne tvari usporava, a precizni podaci od 65 milisekundnih pulsara otkrili su oko desetak slučajeva interakcije s tamnom tvari.
“Iskorištavamo činjenicu da se Zemlja, sunce, pulsar, pa čak i tamna tvar kreću,” rekao je profesor LoSecco. “Promatramo odstupanja u vremenu dolaska uzrokovana promjenom udaljenosti između mase i linije pogleda do našeg ‘satnog’ pulsara.
Kandidat za tamnu tvar
Masa veličine sunca može proizvesti kašnjenje od oko 10 mikrosekundi, dok promatranja profesora LoSecca imaju rezoluciju reda nanosekundi, što je 10.000 puta preciznije. Jedno od otkrića sugerira da je masa otkrivenog objekta oko 20% mase sunca, što ga čini mogućim kandidatom za tamnu tvar.
Ovo istraživanje također poboljšava podatke o vremenu pulsara. Tamna tvar dodaje “šum” tim podacima, pa njihovo identificiranje i uklanjanje čini uzorke čišćima i preciznijima za daljnja istraživanja gravitacijskog zračenja.
“Prava priroda tamne tvari je misterij,” rekao je profesor LoSecco. “Ovo istraživanje baca novo svjetlo na tamnu tvar i njezinu distribuciju u Mliječnoj stazi te poboljšava točnost podataka o pulsarima.
