Met behulp van pulsars – ronddraaiende neutronensterren die vuurtoren-achtige bundels van radiostraling uitzenden – hebben astronomen veelbelovend bewijs gevonden voor het bestaan van objecten die uit donkere materie bestaan.
De ontdekking wordt deze week gepresenteerd door John LoSecco van de Universiteit van Notre Dame (VS) op een nationale bijeenkomst van Britse astronomen in Hull (VK).
Pulsars zenden met zeer regelmatige tussenpozen – uiteenlopend van milliseconden tot seconden – elektromagnetische straling uit, waardoor ze heel geschikt zijn als natuurlijke klokken. LoSecco heeft met behulp van diverse radiotelescopen, waaronder die in Westerbork, variaties en vertragingen waargenomen in de aankomsttijden van deze pulsen. De gegevens wijzen erop dat zich tussen pulsar en radiotelescoop soms onzichtbare massaconcentraties bevinden die de radiostraling afbuigt. Volgens LoSecco zouden deze onzichtbare massa’s uit donkere materie kunnen bestaan.
Afwijkingen in de aankomsttijden als gevolg van donkere materie hebben een specifiek verloop en een grootte die evenredig is met de massa. Licht dat dicht langs een gebied van donkere materie komt, zal door de aanwezigheid ervan worden afgebogen en loopt daarbij vertraging op.
Een nauwkeurige analyse van de 65 zogeheten millisecondepulsars heeft uitgewezen dat een tiental van deze gebeurtenissen door de inmenging van donkere materie zijn veroorzaakt.
‘We maken gebruik van het feit dat de aarde beweegt, de zon beweegt, de pulsar beweegt en zelfs de donkere materie beweegt’, zegt LoSecco. ‘We nemen de afwijkingen in de aankomsttijd waar zoals die worden veroorzaakt door de verandering in afstand tussen de massa die we waarnemingen en de zichtlijn naar de pulsar die als klok fungeert.’
Een massa ter grootte van de zon kan een vertraging van ongeveer tien microseconden veroorzaken. De waarnemingen van LoSecco hebben resoluties van de aarde van nanoseconden – 10.000 keer kleiner dus. Bij één van de gebeurtenissen is een verstoring veroorzaakt door een object van ongeveer een vijfde zonsmassa – een object dat volgens LoSecco een goede kandidaat voor donkere materie is.
