Фізики знайшли спосіб зважувати цілі галактики, використовуючи пульсари як надточні детектори гравітації. Новий метод дозволяє виміряти масу через їхній гравітаційний вплив, тобто без прямого спостереження за зорями всередині них.
Детектори з космосу
Пульсари утворюються після вибуху масивних зір. Кожен із них — це об’єкт розміром із місто, але важчий за Сонце. Вони обертаються сотні разів на секунду і випромінюють радіохвилі з точністю атомного годинника. Саме ця стабільність робить їх унікальними інструментами. Будь-яке гравітаційне збурення змінює ритм пульсара на мікросекунди, й астрономи можуть це зафіксувати.
Команда під керівництвом Сукані Чакрабарті та Томаса Донлона використала дані 54 мілісекундних пульсарів, розташованих по всій нашій Галактиці. Науковці виміряли мікроскопічні асиметрії у гравітаційному прискоренні поблизу Сонячної системи й визначили, що їх спричинюють дві карликові галактики, Велика Магелланова Хмара та карликова сфероїдальна галактика Стрільця, які прямо зараз впливають на наш регіон.
Чому не кінематика
Традиційний метод визначення маси галактики заснований на спостереженні за рухом зір і називається кінематикою. Проблема в тому, що ці рухи накопичують «пам’ять» мільярдів років взаємодій: злиттів, спіральних рукавів, газових хмар. Розплутати, яка подія спричинила який рух, надзвичайно складно.
Прискорення ж поводиться інакше. Гравітаційне притягання сусідньої галактики діє прямо зараз, і пульсар фіксує саме цей поточний вплив, без нашарувань попередніх епох. Як пояснює Донлон, прискорення зникає щойно закінчується збурення, тоді як швидкості зберігаються ще довго після нього.
Результати та перспективи
За розрахунками команди, маса Великої Магелланової Хмари становить близько 41 млрд мас Сонця, а галактики Стрільця — приблизно 350 млн мас Сонця. Обидві цифри враховують як видиму речовину, тобто зорі й газ, так і темну матерію навколо них.
Той самий метод може працювати й у меншому масштабі. З більшим масивом пульсарів і точнішими вимірюваннями він потенційно дозволить картографувати скупчення темної матерії по всьому Чумацькому Шляху. Розуміння того, де вони розташовані та яку масу мають, наблизить нас до відповіді на питання про природу самої темної матерії.
Джерело: universetoday.com
