Вблизи нашей Солнечной системы может скрываться огромное облако темной материи.

Впервые исследователи обнаружили в окрестностях нашей галактики то, что, по-видимому, является облаком темной материи массой примерно в 60 миллионов раз превышающей массу Солнца.

По всей видимости, рядом с нашей Солнечной системой находится огромное облако темной материи. Раньше мы никогда не находили подобных облаков в Млечном пути, но точные космические часы, называемые пульсарами, наконец-то сделали это возможным.

Согласно нашим лучшим космологическим моделям, галактики погружены в разреженные облака темной материи, называемые гало, с множеством более мелких субгало, разбросанных по всей их структуре. Но темная материя не излучает, не поглощает и не отражает свет, поэтому гало, и особенно субгало, чрезвычайно трудно обнаружить.

Чтобы обнаружить это явление, Суканья Чакрабарти из Университета Алабамы в Хантсвилле и ее коллеги использовали пары быстро вращающихся нейтронных звезд, называемых пульсарами. Пульсары вращаются с поразительно регулярной скоростью, оставляя за собой лучи света на небе, что делает их важнейшими космическими часами. Имея пару пульсаров, мы можем использовать изменения в их орбитах друг вокруг друга для измерения ускорения, которое происходит, когда рядом находится массивный объект.

Темная материя взаимодействует с обычной материей посредством гравитации, поэтому, если субгало темной материи находится рядом с парой пульсаров, оно должно слегка растягивать их орбиты. Именно это и обнаружили Чакрабарти и ее коллеги на расстоянии чуть более 3000 световых лет от нашей Солнечной системы. «Есть одна пара пульсаров и [отдельные] пульсары вокруг нее — в этой части неба есть нечто, что притягивает все эти пульсары в этом странном направлении, которого мы не ожидали», — говорит член команды Филип Чанг из Университета Висконсина в Милуоки.

Исследователи проанализировали масштабы притяжения и обнаружили, что оно должно исходить от объекта, масса которого примерно в 60 миллионов раз превышает массу Солнца, и который имеет диаметр в несколько сотен световых лет. Они сравнили местоположение этого загадочного массивного объекта с картами звезд, газа и других объектов, состоящих из обычной материи, и не нашли совпадений. Если этот объект действительно существует, что, по словам исследователей, еще окончательно не подтверждено, то это должна быть темная материя.

Если это так, то это может быть единственное субгало такого размера в нашем уголке галактики. «Возможно, локально их всего одно или два, но это зависит от модели темной материи», — говорит Элис Квиллен из Университета Рочестера в Нью-Йорке. «Разные модели предсказывают различное распределение этих скоплений».

Именно это и подтолкнуло Чакрабарти к поиску субгало. «Наша цель — составить карту как можно большего количества таких субгало по всей галактике, и мы только начали это делать. Затем конечная цель — понять природу темной материи», — говорит она.

Однако двойные системы пульсаров встречаются относительно редко: всего 27 из них имеют достаточно точные наблюдения для измерения их ускорения вследствие гравитации, и это одна из причин, почему это субгало не было обнаружено раньше. «Количество пульсаров конечно, поэтому мы пытаемся найти другие способы отслеживания этого явления с помощью более многочисленных объектов», — говорит Чанг. Если им это удастся, у нас, наконец, может появиться важный инструмент для исследования того, что на самом деле представляет собой темная материя.

Журнал Physical Review Letters DOI: 10.1103/29xz-nt5z

Источник: www.newscientist.com