Астрономия

Новый способ измерения, где темное дело Млечного Пути —

Наш Млечный путь богат темной материей. Проблема в том, что мы не можем видеть, где это распределено, потому что это темно. Мы также не до конца понимаем, как это распределено — в комме или как? Команда из Университета Алабама-Хантсвилла нашла способ сопоставить этот материал с отдельными пульсарами и раскрыть его влияние на галактику.

Один из доктора Sukanya Chakrabarti и ее команда разработанные технологии основаны на некоторых уникальных свойствах Pulsar. Он также использует присутствие странного колебания нашей галактики. Похоже, что он вызван взаимодействиями с карликовыми галактиками, такими как большое облако Магеллана. Этот шаткий имеет связь с количеством темной материи в галактике, и оказывается, что Pulsare может помочь их на карту.

Картирование темной материи и пульсары

Pulsare — это трупы массивных звезд. После взрыва в качестве сверхновых, то, что остается, является быстро вращающимся сжатым звездным ядром. Эти звери имеют невероятно сильные магнитные поля. Эти поля поворачиваются и убежище, в то время как они вращаются много раз в секунду и посылают частицы с высокой скоростью в космос. Это означает, что пульсар теряет энергию. В сочетании с трением, которое генерируется движениями скрученного магнитного поля, пульсар замедляется в процессе, который называется «магнитным торможением». В течение многих лет ученые работали над моделированием этого процесса, чтобы понять поведение Pulsar.

Иллюстрация пульсара с сильными магнитными полями. Они переносят частицы в космос, и их скручивающие свойства помогают замедлить вращение пульсара. Этот спин может быть ускорен в результате распределения темной материи. Кредит: NASAS GODDARD FLIESH CENTER/WALT FEIMER
Иллюстрация пульсара с сильными магнитными полями. Они переносят частицы в космос, и их скручивающие свойства помогают замедлить пульсар. Этот вращение ускоряется влиянием распределения темной материи. Кредит: NASAS GODDARD FLIESH CENTER/WALT FEIMER

Поведение Млечного Путь Галактики является еще одной частью головоломки для темного материального картирования. Астрономы знают, что у него есть важная часть темной материи, которая, кажется, не распределена равномерно. Согласно Чакрабарти, фактическое распределение этой массы темной материи приводит к некоторым интересным эффектам. «В своей предыдущей работе я использовал компьютерные симуляции, чтобы показать, что звезды, поскольку Млечный Путь взаимодействует с карликовыми галактиками, на Млечном пути совершенно другой придурок, чем под панелью или на жестком диске», — сказала она. «Великий Магеллан Вольке (LMC) — большая галактика с большой карликой — вращает нашу собственную галактику.

Гайя показала нам, что диск нашей галактики, темно -коричневый горизонтальный, с одной стороны к другой, имеет одну маленькую волну. Гайя также показала нам, что Млечный Путь имеет более двух спиральных рук и что они не так выражены, как мы думали. Распределение темной материи через галактику способствует форме. Фото кредиты: ESA/GAIA/DPAC, Stefan Payne-Wardaar CC BY-SA 3.0 IGO
Гайя показала, что диск нашей галактики, темно -коричневый горизонтал, который был превышен с одной стороны на другую, имеет волну. Гайя также показала, что Млечный путь имеет более двух спиральных рук. Они не так выражены, как мы думали. Распределение темной материи через галактику способствует форме. Фото кредиты: ESA/GAIA/DPAC, Stefan Payne-Wardaar CC BY-SA 3.0 IGO

Чакрабарти сравнивает эту интересную галактику «шатком» с тем, как малыш идет на прогулку — еще не сбалансирован. Этот колебание влияет на звезды, в том числе Pulsar. И оказывается, что различная гравитация, вызванная распределением темной материи, влияет на их показатели шпинды. «Эта асимметрия или непропорциональный эффект в пульсных ускорениях, которые возникают в результате притяжения LMC, — это то, что мы ожидаем увидеть», — сказал Чакрабарти. Другими словами, эти тракторы гравитации через темную материю дают их распределение и, возможно, их плотность по всей галактике.

Опираясь на предыдущую работу

Чакрабарти и ее команда ранее предоставили использование бинарных пульсировщиков для картирования темной материи в галактике. Оказывается, магнитные тормоза не влияют на пути пульсара в бинарных системах. Это делает их полезными для измерения количества и распределения темной материи в молочном пути. Таким образом, команда измерила ускорение скорости спинового пульса из -за воздействия гравитационного потенциала молока. Эта работа показала, что можно отобразить гравитационное поле галактики с точками данных из более бинарного пульсара. Это включает в себя комки галактической темной материи. Однако есть проблема. Есть много индивидуальных пульс. Должен был быть способ использовать его. И это возвращает нас к моделированию Pulsar Spindown командой.

Впечатление художника бинарного пульсара Майкла Крамера, обсерватории Jodrell Bank. Двоичные файлы используются для картирования влияния темной материи на гравитационное поле галактики.
Впечатление художника бинарного пульсара Майкла Крамера, обсерватории Jodrell Bank. Двоичные файлы помогают отобразить влияние темной материи на гравитационное поле галактики.

«Из-за этого шпиндауна мы первоначально использовались при последующем исследовании бумаги 2024 года и только пульсар в бинарных системах для расчета ускорения, поскольку орбиты не подвержены влиянию магнитных тормозов»,-сказал член команды Том Донлон. «Благодаря нашей новой технологии мы можем оценить количество магнитных тормозов с высокой точностью, что позволяет нам также использовать отдельный пульс для ускорения».

Вам нужно больше данных

Команда Чакрабарти добавит команду Чакрабарти с индивидуальным пульсаром и предскажет, что в конечном итоге можно определить гораздо более точное понимание распределения темной материи. «По сути, эти новые методы теперь обеспечивают измерения очень небольших ускорений, которые являются результатом притяжения темной материи в галактике», — сказал Чакрабарти. «В сообществе астрономии мы смогли измерить великие ускорения, которые создаются черными дырами вокруг видимых звезд и звезд возле Галактического центра. Теперь мы можем выйти за рамки измерения больших ускорений до измерения крошечных ускорений на уровне около 10 см/с/десятилетие. 10 см/с — это скорость ползучего ребенка. «

Больше информации

Прорыв UAH обеспечивает измерение локальной плотности уплотнения с прямым измерениями ускорения впервые
Эмпирическое моделирование магнитных тормозов в миллисекундных пульсаре для измерения локальной плотности и эффектов окружающих спутниковых галактик
Галактическая структура бинарных импульсных ускорений: за пределами гладких моделей

Кнопка «Наверх»