Se ha detectado evidencia tentadora de posibles objetos de materia oscura con la ayuda de los “cronometradores” del Universo.
Estos púlsares (estrellas de neutrones que giran y emiten haces de ondas de radio similares a faros que recorren rápidamente el espacio) se utilizaron para identificar misteriosas masas ocultas.
Los púlsares obtuvieron su apodo porque emiten radiación electromagnética a intervalos muy regulares, que van desde milisegundos a segundos, lo que los convierte en cronometradores extremadamente precisos.
«La ciencia ha desarrollado métodos muy precisos para medir el tiempo», dijo el astrónomo detrás de la investigación, el profesor John LoSecco, de la Universidad de Notre Dame, quien está presentando sus hallazgos en la Reunión Nacional de Astronomía de esta semana en la Universidad de Hull.
«En la Tierra tenemos relojes atómicos y en el espacio tenemos púlsares.
«Si bien se sabe desde hace más de un siglo que la gravedad ralentiza la luz, hasta ahora ha tenido muy pocas aplicaciones».
El profesor LoSecco observó variaciones y retrasos en los tiempos de los púlsares, lo que indica que los rayos de radio viajan alrededor de una concentración de masa invisible en algún lugar entre el púlsar y el telescopio.
Él cree que estas masas invisibles son candidatas a ser objetos de materia oscura.
El profesor LoSecco estudió los retrasos en los tiempos de llegada de los pulsos de radio, que normalmente tienen una precisión de nanosegundos. Buscó a lo largo de la trayectoria de los pulsos de radio dentro de los datos de la encuesta PPTA2 publicados por el Parkes Pulsar Timing Array.
Este proyecto en curso produce mediciones precisas de los tiempos de llegada de los pulsos utilizando datos de siete radiotelescopios diferentes: Effelsberg, Nançay, Westerbork, Green Bank, Arecibo, Parkes y Lovell, este último en Cheshire.
Los pulsos tienen una cadencia de aproximadamente tres semanas en tres bandas de observación.
Las desviaciones en los tiempos de llegada debido a la materia oscura tienen una forma bien definida y un tamaño proporcional a su masa.
La luz que pasa cerca de regiones de materia oscura se ralentizará por su presencia. Una búsqueda de datos de precisión de 65 «púlsares de milisegundos» ha revelado alrededor de una docena de incidentes que parecen ser interacciones con materia oscura.
El profesor LoSecco dijo: «Aprovechamos el hecho de que la Tierra se está moviendo, el Sol se está moviendo, el púlsar se está moviendo e incluso la materia oscura se está moviendo.
«Observamos las desviaciones en el tiempo de llegada causadas por el cambio de distancia entre la masa que estamos observando y la línea de visión de nuestro púlsar ‘reloj'».
Una masa del tamaño del Sol puede producir un retraso de unos 10 microsegundos. Las observaciones que realizó el profesor LoSecco tienen resoluciones del orden de nanosegundos, 10.000 veces más pequeñas.
«Uno de los hallazgos sugiere una distorsión de alrededor del 20 por ciento de la masa del Sol», dijo el profesor LoSecco. «Este objeto podría ser un candidato a materia oscura».
También confirmó que un efecto secundario de esta investigación es que mejora la muestra de datos de sincronización de púlsares. Esta muestra de precisión se ha recolectado para buscar evidencia de radiación gravitacional de baja frecuencia.
Los objetos de materia oscura añaden «ruido» a esos datos, por lo que identificarlos y eliminarlos limpiará las muestras de cierta variabilidad, eliminando dicho ruido durante otras búsquedas de radiación gravitacional.
«La verdadera naturaleza de la materia oscura es un misterio», afirmó el profesor LoSecco. «Esta investigación arroja nueva luz sobre la naturaleza de la materia oscura y su distribución en la Vía Láctea y también puede mejorar la precisión de los datos de los púlsares».
