Физики нашли способ измерить массу целых галактик, используя пульсары в качестве сверхточных детекторов гравитации. Новый метод позволяет измерить массу по их гравитационному воздействию, то есть без непосредственного наблюдения за звездами внутри них.
Детекторы из космоса
Пульсары образуются после взрыва массивных звезд. Каждый из них — это объект размером с город, но тяжелее Солнца. Они вращаются сотни раз в секунду и излучают радиоволны с точностью атомных часов. Именно эта стабильность делает их уникальными инструментами. Любое гравитационное возмущение изменяет ритм пульсара на микросекунды, и астрономы могут это зафиксировать.
Команда под руководством Сукани Чакрабарти и Томаса Донлона использовала данные 54 миллисекундных пульсаров, расположенных по всей нашей Галактике. Ученые измерили микроскопические асимметрии в гравитационном ускорении вблизи Солнечной системы и определили, что их вызывают две карликовые галактики, Большое Магелланово Облако и карликовая сфероидальная галактика Стрельца, которые прямо сейчас влияют на наш регион.
Почему не кинематика
Традиционный метод определения массы галактики основан на наблюдении за движением звезд и называется кинематикой. Проблема в том, что эти движения несут в себе «память» миллиардов лет взаимодействий: слияний, спиральных рукавов, газовых облаков. Разобраться, какое событие вызвало какое движение, чрезвычайно сложно.
Ускорение же ведет себя иначе. Гравитационное притяжение соседней галактики действует прямо сейчас, и пульсар фиксирует именно это текущее воздействие, без наслоений предыдущих эпох. Как объясняет Донлон, ускорение исчезает, как только заканчивается возмущение, тогда как скорости сохраняются еще долго после него.
Результаты и перспективы
По расчетам команды, масса Большого Магелланова Облака составляет около 41 млрд масс Солнца, а галактики Стрельца — примерно 350 млн масс Солнца. Обе цифры учитывают как видимую материю, то есть звезды и газ, так и темную материю вокруг них.
Тот же метод может работать и в меньшем масштабе. С более крупным массивом пульсаров и более точными измерениями он потенциально позволит картографировать скопления темной материи по всему Млечному Пути. Понимание того, где они расположены и какую массу имеют, приблизит нас к ответу на вопрос о природе самой темной материи.
Источник: universetoday.com
