Исследователи уточнили оценки содержания ультралёгкой темной материи в Галактике

Длительные наблюдения за сигналами пульсаров ограничили количество ультралегкой темной материи. Новым данным по результатам этих наблюдений соответствует утверждение, что ультралегкие частицы не могут составлять 100% темной материи в Млечном Пути.

Массивное скопление галактик Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652), действующее как линза. Снимок в видимом свете (слева). По форме и позиции линзированных далеких галактик в скоплении-линзе есть темная материя. Ее расположение отмечено на снимке справа голубой «дымкой». / © NASA, ESA, M.J. Jee, and H. Ford (Johns Hopkins University) / Автор: Euclio Drusus

Природа темной материи – одна из главных загадок современной астрофизики. Многочисленные наблюдения и расчеты указывают на существование «невидимого» вещества, взаимодействующего с обычной барионной материей только гравитационно. К такому выводу приводят данные о том, что нечто невидимое «раскручивает» внешние области галактических дисков быстрее положенных скоростей, движение скоплений галактик, расчеты по реликтовому излучению, колебания плотности барионной материи и другие.

Из-за отсутствия взаимодействия темной материи с излучением астрофизики не могут изучать ее обычными способами, поэтому ищут альтернативные подходы. European Pulsar Timing ArrayДля поиска темной материи применяются миллисекундные пульсары, которые собирают данные почти четверть века.

Изучая временные интервалы сигналов от космических маяков, группа исследователей пытается определить плотность ультралегких частиц темной материи. Если таковые существуют, то должны искажать время между вспышками пульсаров. В новой работе ученые проанализировали второй набор данных наблюдений от шести европейских радиотелескопов. Результаты исследования… опубликованы в Physical Review Letters.

Предмет изучения возник, когда я обратился к руководителю с вопросом о возможности продолжить исследования гравитационных волн с позиции физики элементарных частиц. Основная задача проекта заключалась в установлении ограничений на наличие так называемой ультралегкой темной материи в нашей галактике. объясняетКлемент Смарр – автор нового научного исследования.

Благодаря более полным и точным измерениям ученые установили,… −24.0 до 10−23,3Электронвольты не составляют всю темную материю около Млечного Пути.

Модель холодной темной материи хорошо объясняет многие черты масштабной структуры Вселенной, но не так надежно работает на малых расстояниях – меньше килопарсека. Например, измерения показывают постоянство плотности темной материи внутри галактик, тогда как модель предсказывает ее изменение от центра к краям. Еще одна проблема — «неправильное» количество галактик-спутников у Млечного Пути.

Исследователи полагают, что наблюдения за пульсарами помогут лучше понять природу темной материи. Данный источник излучения уже доказал, что тайну темной материи не удастся разгадать только с помощью гипотетических ультралегких частиц.