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Evidências tentadoras de potenciais objetos de matéria escura foram detectadas com a ajuda dos “cronometristas” do Universo.
Esses pulsares – estrelas de nêutrons que giram e emitem feixes de ondas de rádio semelhantes a faróis que varrem rapidamente o espaço – foram usados para identificar massas ocultas misteriosas.
Os pulsares ganharam esse apelido porque emitem radiação eletromagnética em intervalos muito regulares, variando de milissegundos a segundos, o que os torna cronometristas extremamente precisos.
“A ciência desenvolveu métodos muito precisos para medir o tempo”, disse o astrônomo por trás da pesquisa, o professor John LoSecco, da Universidade de Notre Dame, que está apresentando suas descobertas no Encontro Nacional de Astronomia desta semana na Universidade de Hull .
“Na Terra temos relógios atômicos e no espaço temos pulsares.
“Embora a gravitação seja conhecida por desacelerar a luz há mais de um século, houve muito poucas aplicações até agora.”
O professor LoSecco observou variações e atrasos nos tempos dos pulsares, indicando que os feixes de rádio estão viajando em torno de uma concentração invisível de massa em algum lugar entre o pulsar e o telescópio.
Ele acredita que essas massas invisíveis são candidatas a objetos de matéria escura.
O professor LoSecco estudou atrasos nos tempos de chegada de pulsos de rádio, que normalmente têm precisão de nanossegundos. Ele pesquisou ao longo do caminho dos pulsos de rádio dentro da liberação de dados da pesquisa PPTA2 do Parkes Pulsar Timing Array.
Este projeto em andamento produz medições precisas dos tempos de chegada dos pulsos usando dados de sete radiotelescópios diferentes: Effelsberg, Nançay, Westerbork, Green Bank, Arecibo, Parkes e Lovell, este último em Cheshire.
Os pulsos têm uma cadência de aproximadamente três semanas em três faixas de observação.
Desvios nos tempos de chegada devido à matéria escura têm uma forma bem definida e um tamanho proporcional à sua massa.
A luz que passa perto de regiões de matéria escura será desacelerada por sua presença. Uma busca dos dados de precisão de 65 ‘pulsares de milissegundos’ revelou cerca de uma dúzia de incidentes que parecem ser interações com matéria escura.
O professor LoSecco disse: “Aproveitamos o fato de que a Terra está se movendo, o Sol está se movendo, o pulsar está se movendo e até mesmo a matéria escura está se movendo.
“Observamos os desvios no tempo de chegada causados pela mudança na distância entre a massa que estamos observando e a linha de visão do nosso pulsar ‘relógio’.”
Uma massa do tamanho do Sol pode produzir um atraso de cerca de 10 microssegundos. As observações feitas pelo Professor LoSecco têm resoluções da ordem de nanossegundos, 10.000 vezes menores.
“Uma das descobertas sugere uma distorção de cerca de 20 por cento da massa do Sol”, disse o Professor LoSecco. “Este objeto pode ser um candidato para matéria escura.”
Ele também confirmou que um efeito colateral dessa pesquisa é que ela melhora a amostra de dados de tempo do pulsar. Essa amostra de precisão foi coletada para procurar evidências de radiação gravitacional de baixa frequência.
Objetos de matéria escura adicionam “ruído” a esses dados, portanto, identificá-los e removê-los limpará as amostras de alguma variabilidade, eliminando esse ruído durante outras buscas por radiação gravitacional.
“A verdadeira natureza da matéria escura é um mistério”, disse o professor LoSecco. “Esta pesquisa lança nova luz sobre a natureza da matéria escura e sua distribuição na Via Láctea e também pode melhorar a precisão dos dados do pulsar de precisão.”
FONTE:
https://ras.ac.uk/news-and-press/news/how-astronomers-are-using-pulsars-observe-evidence-dark-matter
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