Современная астрономия считает, что звездные скопления окружает гипотетическое гало темной материи, которое невозможно увидеть, но которое притягивает обычную, или барионную материю. Таким образом, оно играет ключевую роль в формировании и эволюции галактик. Субгало — это еще более плотные скопления темной материи внутри гало. Поскольку они относительно малы, обнаружить их даже по косвенным признакам очень трудно. Для этого космологам необходимо найти гравитационный сигнал, отклоняющийся от ожидаемого, учитывая наличие обычной материи, окружающей субгало. До сих пор выделить такой сигнал никому не удавалось, пишет Universe Today.

Команда исследователей из Университета Алабамы решила использовать для поиска субгало двойные пульсары. Это парные звездные системы, которые содержат по крайней мере один пульсар, подвид нейтронной звезды, испускающий большое количество энергии в течение регулярного цикла (отсюда и их название). Регулярность их пульсаций настолько точна, что соперничает с атомными часами. Ученые предположили, что отклонения в цикле вспышек можно было бы использовать для обнаружения гравитационных эффектов субгало темной материи.

В общей сложности они рассмотрели 27 двойных пульсаров в Млечном Пути. И нашли два, — PSR J1640+2224 и PSR J1713+0747 — которые имели искомый тип коррелированных гравитационных изменений. Чтобы выделить это гравитационное изменение, исследователям пришлось исключить другие формы гравитационного ускорения, которые могли быть вызваны не только темной материей.

Правда, часть этого гравитационного воздействия все еще может исходить от барионной материи, но в случае этих двух двойных звезд, по-видимому, имеется существенный компонент, который невозможно объяснить таким образом. Более того, параметры этого дополнительного компонента настолько убедительны, что сложно утверждать, что он может быть вызван чем-то иным, кроме невидимой гравитационной массы.

Следующим шагом стало определение этой массы. Было установлено, что объект находится на расстоянии около 2340 световых лет от нас и его масса составляет около 2,45 в 107 степени масс Солнца. Эквивалентное количество барионной материи, вызывающее такое гравитационное изменение, было бы в 100 раз больше наблюдаемого в этой части Млечного Пути.

Это исследование представляет собой первый случай обнаружения субгало темной материи в окрестностях нашей галактики. Оно также предоставляет метод, с помощью которого другие исследователи могут сделать то же самое с другой выборкой двойных пульсаров. Хотя они встречаются редко, астрономы постоянно получают о них новые данные.

Вселенная полна гравитационного излучения — крайне низкочастотного рокота, который ритмически растягивает и сжимает ткань пространства-времени вместе с заключенной в ней материей. К такому выводу пришли несколько групп ученых из разных стран, одновременно опубликовавших статьи, в которых они описали свыше 15 лет наблюдений за пульсарами Млечного Пути.