天文学家只能通过测量它对常规物质的引力效应来暗示暗物质的存在。目前对暗物质仍然知之甚少。
为了寻找对暗物质性质的新证据,德国波恩马克斯普朗克射电天文学研究所的研究人员提出了一项新的实验,这是一项测试,以确认对暗物质对自由落体影响的普遍性。
一些天文学家之前曾建议增加一种力量来调节常规和暗物质之间的相互作用 – 这是“第五种力量”。
天文学家试图通过测量地球 – 月球轨道朝向银河系中心的加速度来测试第五种力,这里是球形暗物质晕。现在,科学家们正在提议对中子星进行第五次力测试。
MPIfR的马克斯普朗克研究所研究员Lijing Shao在新闻稿中表示:“二元脉冲星有两个理由开辟了一种全新的测试方法,用于测试正常物质和暗物质之间的第五种力。“首先,一颗中子星由在实验室内无法建造的物质组成,其密度比原子核密集许多倍,几乎完全由中子组成,而中子星内部的巨大引力场比太阳强十亿倍,原则上可以大大增强与暗物质的相互作用。“
使用射电望远镜,天文学家可以通过跟踪射电脉冲的时间精确测量中子星轨道。
在本周发表在“物理评论快报”杂志上的一篇论文中,天文学家提出了一款名为PSR J1713 0747的中子星,作为第五次试验的理想目标。
PSR J1713 0747距地球3,800光年,是太空中最稳定和可预测的旋转之一。这颗中子星拥有4.6毫秒的旋转周期,以及与白矮星同伴的近圆形,68天的轨道。
如果存在第五种力量,并且中子星以与其加速度不同的方式加速向暗物质方向加速,科学家将能够随着时间的推移测量对二进制轨道的干扰。
“欧洲Pulsar Timing阵列和北美NANOGrav脉冲星定时项目的Effelsberg和其他射电望远镜超过20年的定期高精度定时精度高精度地显示,轨道偏心率没有变化,”Norbert Wex解释说。 ,也来自MPIfR。“这意味着,在很大程度上,中子星对暗物质的吸引力与其他形式的标准物质相同。”
科学家希望能够在不久的将来为第五次力量测试找到新的目标 – 这些目标可以通过更精确的手段进行研究。
“我们正忙着在大量预期的暗物质附近寻找合适的脉冲星,”MPIfR总监Michael Kramer说。“理想的地方是我们使用埃菲尔斯伯格和其他望远镜在世界范围内的银河系中心,作为我们的黑洞凸轮项目的一部分,一旦我们拥有方阵公里阵,我们可以使这些测试超精确。”