發現數個脈衝星規律訊號延遲,可能經過太空潛在暗物質天體

作者 | 發布日期 2024 年 08 月 02 日 18:24 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
Loading...
發現數個脈衝星規律訊號延遲,可能經過太空潛在暗物質天體

脈衝星發出的輻射極度規律,就像計時器一樣精準,能協助科學家研究各種天文事件。現在,這類天體還幫助我們發現潛在暗物質天體的誘人證據。

發現脈衝星徹底改變我們對恆星演化的理解,它們與中子星透過相同過程形成,兩者唯一區別是脈衝星具規律掃過地球的高能量光束,一般中子星則沒有。

如今地球已發展出非常精確的原子鐘測量時間,而在外太空,脈衝星的穩定脈衝也像宇宙時鐘,能協助我們調查許多天文事件,如:重力波(當重力波經過脈衝訊號,後者抵達地球時間就會發生微小變化,有助科學家進一步調查黑洞合併等極端事件)、宇宙學常數(測量宇宙膨脹速度)、測試相對論、物質極端狀態(中子星內部物質在極端密度、壓力下的行為)等。

最近,美國聖母大學天文學家 John LoSecco 團隊分析 7 個電波望遠鏡收集的 PPTA2 調查數據,進一步發現十幾個脈衝星訊號可能被看不見的暗物質天體影響。

無線電脈衝抵達地球的時間通常具奈秒精度,但當 John LoSecco 針對 65 個毫秒脈衝星的脈衝路徑進行反向搜尋,卻發現其中 12 個脈衝產生變化延遲,表明脈衝星發出無線電波束後,在抵達望遠鏡前曾「繞過」某處看不見的質量,這股質量很可能與暗物質有關。

▲ 脈衝星發出的無線脈衝訊號非常規律,除非途經其他重力場。(Source:Flickr/Kevin Gill CC BY 2.0)

暗物質雖然但不見但具有質量,因此聚集成團的神秘暗物質也會扭曲時空,當來自遙遠脈衝星的光經過暗物質團塊或暗物質天體,原本抵達地球望遠鏡的規律時間就會被延遲,這種效應稱為重力透鏡效應。

John LoSecco 進一步解釋,含有暗物質的區域會減慢光傳播速度並影響脈衝訊號,當暗物質導致脈衝抵達時間延遲,這些延遲會明確顯示出與暗物質質量成比例的形狀。

暗物質本質仍是個謎,但新研究為暗物質性質、暗物質在銀河系的分布提​​供了新線索,也有助提高脈衝星數據準確性,改善其他天文學研究的脈衝星計時陣列資料精確度。

(首圖來源:NANOGrav

想請我們喝幾杯咖啡?

icon-tag

每杯咖啡 65 元

icon-coffee x 1
icon-coffee x 3
icon-coffee x 5
icon-coffee x

您的咖啡贊助將是讓我們持續走下去的動力

總金額共新臺幣 0
《關於請喝咖啡的 Q & A》