Пульсары и гипотеза «темной материи»
Исходя из современных представлений, темная материя начала сжиматься в сгустки вскоре после Большого взрыва. Многие из них объединялись и образовывали более протяжённые структуры, такие, как массивные облака темной материи, в которые погружены галактики.
Группа ученых из университета штата Висконсин (США) под руководством Этана Сигеля предложила новый способ обнаружения сгустков темной материи, возможно, располагающихся неподалеку. Для решения этой задачи предлагается использовать наблюдения за пульсарами.
Напомним, что пульсары — это очень маленькие сверхплотные звезды, известные еще как нейтронные звезды, которые образовались после вспышек сверхновых. Их обнаружили в 60-х годах XX века благодаря приходящим от них периодическим импульсам в радио и рентгеновском диапазонах. Импульсы вращающегося пульсара достигают Земли с такой регулярностью, какую могут обеспечить самые точные часы.
В соответствии с теорией относительности Эйнштейна, любой объект, обладающий массой, пусть даже состоящий из темной материи, искривляет пространство-время вокруг себя. Это означает, что сгусток темной материи, который движется на пути радиоимпульса от пульсара к Земле, изменяет время его прихода к наблюдателю. Если этот сгусток невелик по массе, а значит и по размерам, это может быть замечено наблюдателями на Земле.
Сигель и его единомышленники полагают, что наряду с массивными сгустками темной материи во Вселенной присутствует значительное количество малых сгустков, которые не слились в нечто большее и продолжают перемещаться, в частности, в пределах нашей Галактике. По оценкам ученого, около 100 триллионов таких сгустков массой от 20 до нескольких тысяч земных масс, могут скитаться по Млечному Пути. Поэтому, измеряя с высокой точностью время прихода импульса, можно попытаться обнаружить сгустки темной материи, оказавшиеся на его пути.
Не исключено, что наблюдения пульсаров могут прояснить вопрос о составе темной материи. Масса частиц, из которых она состоит, и их склонность к взаимодействию друг с другом влияют на плотность сгустков темной материи: а чем плотнее сгусток, тем быстрее должна меняться интенсивность сигнала от пульсара, «затененного» сгустком. Ограничение размеров сгустков темной материи также должно зависеть от ее состава: если она состоит из частиц, предлагаемых теорией суперсимметрии (таких, например, как нейтралино), масса сгустков не может быть менее 20 земных масс.
«Средние» черные дыры существуют
Ученые из Амстердамского университета в Нидерландах Алессия Галандрис и Саймон Портегис Цварт нашли свидетельства существования средних по размерам черных дыр, масса которых лишь в тысячу раз превышает массу Солнца.