Dowody na możliwe obiekty ciemnej materii zostały odkryte za pomocą precyzyjnych pomiarów czasu pulsarów.

Pulsary to gwiazdy neutronowe emitujące fale radiowe w bardzo regularnych odstępach czasu. Z tego powodu są one bardzo wiarygodnymi zegarami.

Profesor John LoSecco z Uniwersytetu Notre Dame odkrył zmiany w czasie przybycia impulsów radiowych od pulsarów, co wskazuje na obecność niewidzialnej masy między pulsarami a teleskopem. Uważa, że te masy są kandydatami na ciemną materię.

Profesor LoSecco analizował dane z Parkes Pulsar Timing Array, który wykorzystuje dane z siedmiu radioteleskopów. Te impulsy mają kadencję trzech tygodni w trzech pasmach obserwacyjnych. Odchylenia spowodowane ciemną materią mają wyraźnie zdefiniowany kształt i rozmiar proporcjonalny do ich masy. Światło przechodzące w pobliżu ciemnej materii zwalnia, a dane ujawniły tuzin incydentów wyglądających na interakcje z ciemną materią.

Profesor LoSecco stwierdził: "Wykorzystujemy ruch Ziemi, Słońca, pulsarów i ciemnej materii. Obserwujemy odchylenia w czasie przybycia spowodowane zmieniającą się odległością między masą a linią widzenia do pulsara."

Masa wielkości Słońca może powodować opóźnienie rzędu 10 mikrosekund. Obserwacje profesora LoSecco mają rozdzielczość rzędu nanosekund. "Jedno z odkryć sugeruje zniekształcenie rzędu 20 procent masy Słońca," powiedział profesor LoSecco. "Ten obiekt może być kandydatem na ciemną materię."

Nowy eksperyment BREAD, przeprowadzony na Uniwersytecie Chicagowskim, wykazał wysoką czułość w zakresie częstotliwości zaprojektowanym do badania ciemnej materii. Te wyniki po raz pierwszy zademonstrowały siłę tego podejścia, a planowane są dodatkowe eksperymenty w celu poprawy czułości w poszukiwaniu aksjonów, hipotetycznych cząstek ciemnej materii.

Nowe wyniki z teleskopu Atacama Cosmology Telescope (ACT) potwierdzają teorię ogólnej względności Einsteina. Te badania dostarczają nowych informacji na temat rozkładu ciemnej materii we wszechświecie i jej wpływu na ewolucję struktur we wszechświecie.

Ciemna materia pozostaje jedną z największych zagadek współczesnej nauki. Chociaż stanowi około 85 procent materii we wszechświecie, naukowcy wciąż niewiele wiedzą o jej naturze. Badania profesora LoSecco i wyniki eksperymentu BREAD mają na celu rzucenie światła na te tajemnice i dostarczenie nowych informacji na temat ciemnej materii i jej roli w kosmologii.

Ostatnie badania przeprowadzone na Uniwersytecie Clemsona wykazały, że ciemna materia może odgrywać kluczową rolę w formowaniu się galaktyk. Te badania wykorzystują dane zbierane przez 14 lat za pomocą teleskopu Fermi-LAT. Wyniki ujawniły, że ciemna materia może wpływać na powstawanie nowych gwiazd i ewolucję galaktyk.

Dodatkowo, badacze z Uniwersytetu Cambridge stworzyli szczegółową mapę ciemnej materii, pokazującą, jak duże skupiska ciemnej materii są odpowiedzialne za powstawanie struktur we wszechświecie. Ta mapa pozwala naukowcom lepiej zrozumieć rozkład ciemnej materii i jej wpływ na siły grawitacyjne.

We współpracy z Narodowym Laboratorium Akceleratorowym SLAC, MIT, Caltech i NASA Jet Propulsion Laboratory naukowcy planują przeprowadzenie dalszych badań ciemnej materii przy użyciu zaawansowanych teleskopów i detektorów. Te badania mają potencjał znacząco poprawić nasze rozumienie ciemnej materii i jej roli we wszechświecie.

Nowy projekt na Uniwersytecie Pensylwanii wykorzystuje innowacyjne metody wykrywania ciemnej materii poprzez jej grawitacyjne oddziaływanie na światło. Te wyniki dostarczają nowych informacji na temat natury ciemnej materii i jej interakcji z innymi formami materii.

W końcu zespół naukowców z Uniwersytetu Tokijskiego bada możliwość istnienia "fuzzy" ciemnej materii, która mogłaby wyjaśnić niektóre anomalie obserwowane w rozkładzie galaktyk. Te badania wykorzystują zaawansowane symulacje, aby przewidzieć zachowanie ciemnej materii na dużą skalę.

Wszystkie te badania razem dostarczają głębszego zrozumienia ciemnej materii i jej roli w kosmologii, przybliżając nas do odpowiedzi na jedno z najważniejszych pytań we współczesnej nauce.

Źródło: Royal Astronomical Society