Sciencemag.cz
Doporučujeme
Měření gravitačního zrychlení binárních pulsarů může objasnit, kolik temné hmoty se nachází v Mléčné dráze a jak konkrétně je zde temná hmota rozložena.
Sukanya Chakrabarti a její kolegové Tom Donlon a Sophia Vanderwaal (všichni z University of Alabama, Huntsville) již dříve navrhli, že s rostoucím počtem datových bodů a přidáním mnoha dalších binárních pulsarů bude možné s velkou přesností zmapovat gravitační pole galaxie, včetně shluků galaktické temné hmoty. Nová studie poprvé podrobně popisuje způsob, jak rozšířit dostupná data pomocí osamělých pulsarů. Článek je prozatím k dispozici na preprintovém serveru arXiv.
Dosavadní vzorek se skládal z binárních milisekundových pulsarů. Binární milisekundový pulsar má krátkou periodu rotace, s ním obíhá kolem druhé hvězdy v páru. Většina pulsarů však netvoří dvojice. „V této nové práci ukazujeme, jak efektivně zdvojnásobit počet pulsarů, které můžeme použít k omezení temné hmoty v Galaxii, a to důsledným využitím osamělých pulsarů k měření galaktického zrychlení,“ uvádějí autoři studie. Díky mnohem většímu množství dat lze rovnou měřit a počítat. „Poprvé jsme schopni změřit lokální hustotu temné hmoty pomocí přímého měření zrychlení. A v průměru jsme zjistili, že v objemu Země je méně než 1 kilogram temné hmoty.“
U pulsarů dochází v důsledku jejich obrovského magnetického pole k tzv. magnetickému brzdění, tedy poklesu rychlosti rotace. Velikost tohoto brzdění ale z dosavadní teorie nijak nevyplývá. Binární pulsary by tento jev ovlivňovat neměl. Nová technika umožňuje odhadnout velikost (příspěvek) tohoto brzdění i pro jiné pulsary, což umožňuje stanovit jejich zrychlení (Poznámka PH: zde se v tom trochu ztrácím, chápu to tak, že se dokáže odlišit, jaká část zrychlení připadá na působení temné hmoty…? A proč by binární pulsary tímto způsobem neměly ztrácet svou hybnost?). Výsledně má nová technika umožnit měřit i velmi malá zrychlení kolem 10 cm/s na druhou.
Thomas Donlon et al, Empirical Modeling of Magnetic Braking in Millisecond Pulsars to Measure the Local Dark Matter Density and Effects of Orbiting Satellite Galaxies, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.03409
Zdroj: University of Alabama in Huntsville / Phys.org
Nejsem odborník, ale chápu to tak, že jde o to oddělit od sebe působení zpomalévání rotace a zrychleného pohybu. Pokud u pulsaru změříme zpomalování pulsů, tak jde o to rozlišit, jestli je to způsobenoé zpomalováním rotace pulsaru nebo jeho zrychleným pohybem od nás.
A u binárních pulsarů jde asi o to, že to zpomalování rotace umíme změřit, ne že by se nezpomalovaly.