Новое исследование, посвященное изучению темной материи в Млечном Пути, привело к неожиданным выводам: наша планета содержит не более одного килограмма этой загадочной субстанции. Ученые использовали уникальный метод тайминга миллисекундных пульсаров, чтобы измерить количество и распределение темной материи в Галактике. Результаты работы могут значительно сузить круг теорий о природе и составе этой невидимой материи, которая составляет 80% всего вещества во Вселенной.
Темная материя остается одной из самых больших тайн современной астрофизики. Несмотря на то, что она доминирует во Вселенной, ее невозможно увидеть или зафиксировать напрямую. Ученые предполагают, что она может состоять из гипотетических частиц, таких как аксионы или вимпы, но точный состав до сих пор неизвестен. Новое исследование, проведенное с использованием данных о миллисекундных пульсарах, позволило получить более точные оценки количества темной материи в Галактике и на Земле.
Метод тайминга миллисекундных пульсаров оказался ключевым инструментом в этом исследовании. Пульсары — это быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые испускают строго периодические радиосигналы. Их стабильность позволяет ученым измерять малейшие изменения в их движении, вызванные гравитационным влиянием темной материи. Однако в 2021 году исследователи столкнулись с проблемой магнитного торможения, которое искажало данные. К 2023 году ученые разработали модель, позволяющую учитывать этот эффект, что значительно повысило точность измерений.
Результаты исследования показали, что темная материя распределена в Галактике неравномерно, и ее концентрация в пределах Земли крайне мала — не более одного килограмма. Это открытие может помочь ученым сузить круг возможных кандидатов на роль частиц темной материи, исключив те теории, которые предполагают более высокую плотность этой субстанции.
"Мы ожидали, что темной материи будет больше, но данные говорят об обратном, — комментирует один из авторов исследования. — Это заставляет нас пересмотреть некоторые из наших гипотез и искать новые подходы к изучению этой загадочной составляющей Вселенной".
Ученые планируют продолжить исследования, используя более точные модели и данные от новых пульсаров. Это может привести к еще более глубокому пониманию природы темной материи и, возможно, к ее прямому обнаружению. Пока же ясно одно: Земля хранит лишь крошечную часть этой космической тайны, но даже это открытие приближает нас к разгадке одной из величайших загадок науки.