Добавить новость
smi24.net
News in English
Октябрь
2023

Can we detect dark matter using light from pulsars?

0
This is an artist’s concept of dark matter, as if we could easily see it. A new study examines whether we can detect dark matter by analyzing the radio wave energy coming from pulsars. Image via United States Department of Energy/ Wikimedia Commons (Public Domain).

Dark matter is called dark for a reason. We can’t see it, not with our eyes, and not with any human detection method so far. The theories of astronomers suggest that dark matter exists. They believe they can measure its gravitational effects. And, on October 6, 2023, researchers at the University of Amsterdam and elsewhere announced a possible new dark matter viewing method. using the small, incredibly dense stars that are the heating hearts of pulsars. The astronomers say we can use pulsars to make direct detections of dark matter … even to “see” it.

Now, remember, astronomers haven’t directly detected dark matter, yet. So we don’t know what it is, exactly. But one as yet unproven idea is that dark matter is composed of axions (a type of subatomic particle). The new dark matter detection method relies on this possibility.

The researchers published their peer-reviewed findings in the journal Physical Review Letters on September 15, 2023.

The 2024 lunar calendars are here! Best Christmas gifts in the universe! Check ’em out here.

Looking for a new type of matter

What is dark matter? Why can’t we see it? Scientists know we don’t know everything about the universe. One endeavor, on the scientific frontier, is the search for new kinds of elementary particles – smaller than atoms, thought to be the basic particles making up atoms – that are much harder to detect then the 61 elementary particles now discussed (including electrons and other leptons, quarks, fundamental bosons and so on).

Axions are hypothetical elementary particles. They’re thought to be very light, electrically neutral particles. Scientists have speculated for some decades that axions might explain the very small separation of positive and negative charges inside neutrons. So it’s possible they do exist. But scientists still haven’t definitively detected axions yet.

That fact doesn’t stop scientists from speculating further about axions. Could dark matter be made of axions? If it is, then – at a time in science when we still can’t detect axions – it makes sense we can’t detect dark matter either.

Using pulsars to detect dark matter

Enter the new pulsar method. If dark matter is composed of axions – still a big if – then could we use distant spinning stars – pulsars – to detect it? Current theories suggest that axions should be mass-produced in the universe. And indeed, scientists now say that 85% of the matter in the universe is dark matter.

Theoretically (and, remember, we’re on the frontiers of science here), electromagnetic fields might be able to convert some axions into light, albeit extremely faint light. Could that be a way to find axions and “see” dark matter? Perhaps.

So where are the strongest electromagnetic fields in the universe? The answer is (drum roll here) pulsars. Pulsars are well-known for the intense beams of radio energy that they emit as they rotate. This makes them kind of like cosmic lighthouses.

The rapid spin of a pulsar can also turn the neutron star into a powerful electromagnet. On average, a pulsar could produce huge numbers of axions, to the order of 50-digit numbers. That’s a lot of zeros! A fraction of those axions would then be converted into visible light particles. That light would be so faint, however, that astronomers could only detect it as radio waves.

Searching for a faint glow

So how can astronomers tell if axions – if they do exist – are what dark matter is made of? They can look for the subtle glow of light they emanate around pulsars. The key is to know what a pulsar with axions looks like, and what a pulsar without axions looks like.

This is where the new study comes in. Since axions haven’t yet been proven to exist, the approach is still a theoretical one. It addresses three basic issues: how axions are produced, how axions escape the gravitational pull of a neutron star and how they are converted into low energy radio radiation (the subtle glow). The researchers used state-of-the-art numerical plasma simulations to model how pulsars would produce axions. Then they simulated how the axions would move through the electromagnetic fields of the neutron stars. With this data, the researchers could model how the faint radio waves are produced. Those radio waves would be in addition to the usual much stronger radio waves that pulsars generate.

This is an artist’s illustration of a pulsar, a rapidly rotating neutron star. If dark matter is composed of axions, then theoretically we could use the radio wave energy from pulsars to “see” it. Image via NASA/ Goddard Space Flight Center.

No smoking gun yet for dark matter

The researchers conducted their first actual observational tests, using 27 nearby pulsars. Did they detect any excess radio waves that might be from axions? Unfortunately, no. So at least for now, there is no smoking gun to confirm the existence of axions. Or dark matter. The observations did set limits, however, on how much extra radio wave energy might be generated by axions. It’s still possible that future observations will be able to tease out the elusive radio signal. As the paper explains:

The limits derived in this Letter significantly improve upon existing bounds, and unlike axion haloscope experiments (and radio line searches), do not assume axions contribute to the dark matter. In addition, since the radio flux scales, the constraint is largely insensitive to minor mismodeling errors. The mass range covered by our constraints is limited by the frequency of radio observations (higher frequencies could probe higher masses), and the computational expense (computing time increases at both lower and higher masses).

A comprehensive analysis of all pulsars in the ATNF Pulsar Catalogue, as well as more dedicated pulsar observations at high frequencies, could significantly improve upon these results; we reserve this broader analysis for future work.

The search continues

So the search for both axions and dark matter continues. What Dan Hooper wrote in The Conversation in 2017 still seems true today:

The stubborn elusiveness of dark matter has left many scientists both surprised and confused. We had what seemed like very good reasons to expect particles of dark matter to be discovered by now. And yet the hunt continues, and the mystery deepens.

Bottom line: Researchers used pulsars to confirm the existence of long-sought axiom particles, and perhaps dark matter. The results were negative, but are only a first step.

Source: Novel Constraints on Axions Produced in Pulsar Polar-Cap Cascades

Via University of Amsterdam

Read more: Einstein rings might help solve dark matter puzzle

First-ever image of dark matter?

The post Can we detect dark matter using light from pulsars? first appeared on EarthSky.








Арбуз, кукуруза и холодные напитки: диетолог Садыков назвал продукты, которые портят ваш сон летом

«Это лучшее, что я видела за последнее время». «Тату» вернулись и уже дают концерты. Почему за ними следит вся страна?

Paul Oakenfold возвращается в Россию: легенда электронной музыки даст концерты в Москве и Петербурге спустя 7 лет

Баскова, Киркорова и Лазарева погнали с экранов: попались на непотребщине


Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur

Why Juventus spent 111m this summer for only one new player

Brit Who Fought Usyk Calls For Daniel Dubois To ‘Leave The Sport’ After Staying Down In Rematch

Adil Rami carga contra Lamine: "No puedo ni verlo, que le den..."


Axenix и RightStep стали партнерами в области комплексной цифровизации промышленных предприятий

Первый маршрут теплохода-ресторана открылся из Петербурга в Кронштадт

В Челябинске арестован председатель правления банка "Снежинский"

В Фатеже два человека пострадали в ДТП


'I destroyed months of your work in seconds' says AI coding tool after deleting a devs entire database during a code freeze: 'I panicked instead of thinking'

Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'



В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал


Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты

ДельтаЛизинг продолжает раскрывать секреты успеха российских предпринимателей

Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры

В студии Детского радио прошла церемония гашения почтовой марки


Вертолет Robinson, рухнувший в Телецкое озеро, совершал свой первый полет

Автоэксперт Олег Мосеев: автопарк России на 71,3% состоит из машин старше 10 лет

На МКАД в Москве произошло массовое ДТП, движение затруднено

Солнечная погода и до 29 градусов тепла ожидаются в Москве 25 июля


Елена Рыбакина вызвала восхищение на старте турнира в Вашингтоне. Видео

Алекс де Минор вышел в 1/8 финала турнира ATP-500 в Вашингтоне

Винус Уильямс получила wild card на турнир категории WTA 1000 в Цинциннати

Медведев сравнил матчи с Опелкой в Нидерландах и США


Увοлeн Γуcмaн, οпοɜοpивший Ροccию. Дaдут инοaгeнтa или пοвыcят?

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего

Вертолет Robinson, рухнувший в Телецкое озеро, совершал свой первый полет

Пирамиды строили люди, а не инопланетяне: технологии на службе у науки


Музыкальные новости

Певец Андрей Макаревич признался, что приехал в Юрмалу на фестиваль Вайкуле

Концерт «Шуман. Шуберт. Шопен» покажут на портале мэра Москвы вечером 23 июля

Оззи Осборна убила коварная болезнь

Sky News: умерший Осборн с 2019 года страдал от травмы позвоночника


Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива

В Третьяковке на Кадашевской набережной открылся концертный зал

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве


Лео Канделаки и Анжелика Стубайло сыграют в новую трэвел-игру «Кто куда» на ТНТ

Кабинет Артиста. Яндекс кабинет артиста.

Собянин: создание 5 центров женского здоровья завершат в этом году

В Москве завершился сбор с руководителями финансово-экономических подразделений Центрального округа Росгвардии


В столичном главке Росгвардии проведён смотр спецтехники

Несколько автомобилей столкнулись на внешней стороне 92-го км МКАД

Водитель Audi сбил трех пешеходов, переходивших дорогу на западе Москвы

В Москве росгвардейцы оказали помощь пострадавшей в ДТП мотоциклистке (видео)


В сентябре Путину будет представлена обновленная программа строительства кораблей для ВМФ.

"Ультиматум Трампа: потенциальные последствия для Путина"

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем


Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Депздрав Москвы оценил ситуацию с распространением нового штамма коронавируса

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Штамм коронавируса "стратус" захватил 22% всех вирусных заболеваний в Москве



Пластический хирург Софья Абдулаева: подтяжка груди нитями - эффективно ли это

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Фитнес-марафоны на паузе: суд продлил домашний арест блогеру Лерчек

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.


Британский журналист: Зеленский - мелкий жулик и крыса, которому «недолго осталось» в этом мире


Две трети россиян считают, что спортсмены зарабатывают слишком много

"Монсон о спортсменах, которые меняют гражданство в сложный период для России"

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего

Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах


Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне

Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.


Сергей Собянин. Главное за день

Мэр Москвы: Улучшим транспортную доступность Южного и Северного Бутова

Сергей Собянин осмотрел Дом-музей Федора Конюхова

Собянин: Около 10 тыс. москвичей начали переселение по реновации этим летом


Бурмистров: лисы могут появляться на улицах Москвы в период расселения

В центре внимания: CorpSoft24 вошел в рейтинг крупнейших ИТ-компаний России

6 лет вместе. В Москве пройдет выставка, посвященная пандам Жуи и Диндин

Исследование выявило снижение инвестиций в экологически чистую энергетику США.


Ученый Толстых объяснил, что московские ливни вызваны мощным атлантическим циклоном

Пирамиды строили люди, а не инопланетяне: технологии на службе у науки

Увοлeн Γуcмaн, οпοɜοpивший Ροccию. Дaдут инοaгeнтa или пοвыcят?

Вертолет Robinson, рухнувший в Телецкое озеро, совершал свой первый полет


Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P

В Архангельске началось обучение бойцов СВО, сообщил Цыбульский.

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский


В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями

Лавандовое поле горит в Симферопольском районе Крыма

Прогноз погоды в Крыму на 25 июля

Россияне выбирают Крым для отдыха с детьми – названы города-лидеры


Прогноз погоды на сегодня, 25 июля

Увοлeн Γуcмaн, οпοɜοpивший Ροccию. Дaдут инοaгeнтa или пοвыcят?

Первая победа «Динамо» в сезоне? «Динамо» — «Ростов»: прогноз и ставка

Солнечная погода и до 29 градусов тепла ожидаются в Москве 25 июля














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *