Znaczące stężenie ciemnej materii, szacowane na 10 milionów mas Słońca, może znajdować się zaledwie 3260 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycie, opublikowane 29 stycznia w czasopiśmie Physical Review Letters, stanowi rzadką okazję do zbadania nieuchwytnej materii, która stanowi większość masy Wszechświata.
Niewidzialny wszechświat
Ciemna materia to jedna z największych tajemnic kosmologii. Nie możemy go zobaczyć, ale wiemy o jego istnieniu dzięki oddziaływaniu grawitacyjnemu na materię widzialną, taką jak gwiazdy i galaktyki. Uważa się, że Droga Mleczna jest osadzona w ogromnym halo ciemnej materii, z mniejszymi skupiskami – zwanymi subhalo – rozproszonymi po całej przestrzeni. Znalezienie jednego z nich tak blisko nas jest nieoczekiwane i ważne.
Jak to znaleziono
Zespół odkrył skupisko ciemnej materii nie szukając światła (ponieważ ono nie emituje żadnego światła), ale obserwując, jak grawitacja subtelnie wpływa na pulsary. Pulsary szybko wirują pozostałości martwych gwiazd, które emitują precyzyjne impulsy fal radiowych. Uważnie monitorując impulsy z 53 pulsarów, naukowcy zauważyli anomalię: dwa pobliskie pulsary wykazywały niewielkie przesunięcie w czasie, co sugeruje, że wpływa na nie coś masywnego.
Z wyłączeniem innych wyjaśnień
Aby potwierdzić anomalię grawitacyjną, zespół rozszerzył swoją analizę o 19 pulsarów na tym obszarze. Należy zauważyć, że w pobliżu nie było widocznych gwiazd, obłoków gazu ani innych znanych obiektów, które mogłyby wyjaśnić zaobserwowane zniekształcenie grawitacyjne. To pozostawiło ciemną materię jako najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie.
Dlaczego to jest ważne?
Mapowanie tych podhalo ciemnej materii może pomóc nam zrozumieć fundamentalną naturę samej ciemnej materii. Różne teorie przewidują różne rozmieszczenie tych skupisk. Jeśli uda nam się wskazać ich lokalizację w całej Drodze Mlecznej, naukowcy będą mogli zawęzić możliwości i ostatecznie określić, z czego składa się ciemna materia. Jak mówi astrofizyk Sukanya Chakrabarti: „To jest ostateczny cel. To właśnie staramy się osiągnąć”.
Odkrycie to stanowi ważny krok w kierunku rozwiązania jednego z najbardziej palących problemów współczesnej fizyki. Bliskość tej plamy ciemnej materii oznacza, że można ją szczegółowo zbadać, potencjalnie zapewniając bezprecedensowy wgląd w niewidzialny wszechświat, który kształtuje nasz własny.
