Priamy dôkaz o temnej hmote v našej galaxii

Nedávno sme zaznamenali prelomový moment v našom chápaní vesmíru. Vedci pomocou pulzarov, týchto rýchlo rotujúcich neutrónových hviezd, objavili priamy dôkaz o existencii temnej hmoty, a to v podobe rozsiahleho úlomku, ktorý sa nachádza len 2300 svetelných rokov od Zeme! Táto senzácia posúva výskum temnej hmoty z oblasti teoretických predpovedí do sveta detailného štúdia.

Čo je to vlastne temná hmota?

Temná hmota je jedna z najväčších záhad modernej astrofyziky. Vieme, že existuje, pretože pozorujeme jej gravitačný vplyv na galaxie a iné vesmírne štruktúry. No samotnú ju nevieme priamo pozorovať – interaguje s obyčajnou hmotou len veľmi slabým spôsobom, hlavne prostredníctvom gravitácie. Predpokladá sa, že tvorí približne 85% celkovej hmoty vesmíru! Hľadáme ju už dlho a toto nové zistenie nám môže pomôcť odhaliť jej skutočnú povahu.

Ako vedci objavili tento úlomok?

Kľúčom k tomuto prelomovému objavu bolo využitie pulzarov. Tieto neutrónové hviezdy vysielajú pravidelné rádiové vlny, ktoré fungujú ako presné vesmírne hodiny. Vedci Sukanya Chakraarti a jej tím analyzovali časovanie signálov z dvojíc pulzarov (tzv. binárnych pulzarov). Ak sa tieto pulzary nachádzajú v blízkosti masívneho objektu, ich časovanie sa mierne mení kvôli gravitačnej anomálii.

A práve takúto anomáliu vedci zistili! Po dôkladnom preskúmaní dát z pulzarov odhalili výraznú a nevysvetlenú gravitačnú nerovnováhu, ktorá naznačovala prítomnosť rozsiahlej hmoty. Dôležité je, že údaje z vesmírneho observatória Gaia potvrdili, že v tejto oblasti neexistuje žiadny viditeľný objekt, ktorý by mohol vysvetliť takúto masívnu anomáliu.

Kľúčové poznatky

• Priamy dôkaz: Toto je prvý priamy detekčný záznam úlomku temnej hmoty v našej vlastnej galaxii, Mliečnej ceste.
• Obrovská masa: Odhaduje sa, že tento úlomok má masívnosť približne 24 miliónov násobkov hmotnosti Slnka – to je šesťkrát viac ako hmota našej čiernej diery v centre galaxie!
• V blízkosti Zeme: Nachádza sa len 2300 svetelných rokov od nás, čo je relatívne blízko z hľadiska vesmírnych vzdialeností.
• Nové možnosti výskumu: Táto metóda použitia pulzarov otvára nové cesty pre štúdium temných halo a potenciálne vedie k ďalším fascinujúcim objavom, ako sú napríklad temné hviezdy alebo dokonca celé galaxie.

Subhalo – čo to je?

Galaxia Mliečna dráha, rovnako ako iné galaxie, je obklopená rozsiahlym halo z temnej hmoty. Toto halo nie je homogénne, ale zložené z menších skupín, ktorým sa hovorí subhalo. Predstavte si to ako čokoládové kúsky v koláčiku – každé „kúsok“ je jeden subhalo. Predpovede teórie naznačovali ich existenciu, no doteraz bolo ťažké ich priamo pozorovať. Toto nové zistenie nám poskytuje prvý priamy pohľad na jeden z týchto subhalov!

Čo nás čaká v budúcnosti?

Tento objav je len začiatkom. Vedci teraz plánujú využiť túto novú techniku, aby mapovali rozloženie temných halo a overili rôzne teoretické modely. Možno sa nám podarí odhaliť ďalšie subhalo alebo dokonca nájsť iné neznáme objekty tvoriace temnú hmotu. Tento prelomový moment môže otvoriť dvere k novým objavom a hlbšiemu pochopeniu vesmíru, ktorý nás obklopuje.

Zdroje:

• Arxiv – Sukanya Chakraarti et al.: Evidence for a Dark Matter Subhalo from Pulsar Timing

Približne 119 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.60 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.