Astronomii au venit cu un mod neobișnuit de a căuta materia întunecată

Astronomii au venit cu un mod neobișnuit de a căuta materia întunecată
Astronomii au venit cu un mod neobișnuit de a căuta materia întunecată
Anonim

Astrofizicienii americani au propus utilizarea exoplanetelor pentru a detecta materia întunecată și a clarifica caracteristicile distribuției sale în galaxia noastră. Ei au sugerat că materia întunecată crește temperatura exoplanetelor, iar acest parametru poate fi măsurat de telescopul infrarosu James Webb al NASA, care este programat să fie lansat în octombrie anul acesta. Articolul a fost publicat în revista Physical Review Letters.

Modelul de distribuție a materiei în Univers presupune că galaxiile sunt situate în interiorul halourilor sferice ale materiei întunecate, a căror densitate crește pe măsură ce se apropie de centru. Dacă nu ar fi fost, stelele din galaxiile care se roteau rapid ar zbura pur și simplu în spațiul cosmic. Compoziția și natura materiei întunecate sunt în prezent necunoscute, iar oamenii de știință încearcă să găsească modalități de a o identifica.

Astrofizicienii Rebecca Leane de la SLAC National Accelerator Laboratory de la Universitatea Stanford și Yuri Smirnov de la Universitatea de Stat din Ohio consideră că exoplanetele pot fi utilizate ca detectoare de materie întunecată. Potrivit oamenilor de știință, atunci când gravitatea exoplanetelor captează particule de materie întunecată, acestea coboară în nucleele planetelor, unde se anihilează odată cu eliberarea căldurii, ceea ce duce la o creștere a temperaturii planetelor. Și această încălzire, cred autorii, poate fi măsurată cu ajutorul telescopului spațial James Webb.

Dar nu orice planetă este potrivită pentru acest lucru, ci doar exoplanete mari din clasa „superjupiter” sau obiecte substelare precum piticele brune, a căror masă este de zeci de ori mai mare decât Jupiter și în care reacțiile termonucleare s-au încheiat deja. Unul dintre avantajele utilizării unor astfel de obiecte precum detectoarele de materie întunecată este că nu au fuziune nucleară ca stelele, deci emit mai puțină căldură de fond, ceea ce face dificilă detectarea unui semnal de materie întunecată.

De asemenea, în calitate de candidați, cercetătorii sugerează exoplanete necinstite îndepărtate care nu se învârt în jurul stelelor părinte. Lipsa radiației de la stea reduce interferența care ascunde semnalul de la materia întunecată.

Cu zeci de mii de exoplanete adecvate care urmează să fie descoperite în următorii cinci ani, cercetătorii speră că metoda propusă va confirma sau nega prezența particulelor de materie întunecată în galaxie cu o masă mai mare decât cea a unui electron.

„Credem că trebuie să existe aproximativ 300 de miliarde de exoplanete care așteaptă să fie descoperite. Chiar și descoperirea și studiul unui număr mic dintre ele ne pot oferi o mulțime de informații despre materia întunecată, despre care acum nu știm nimic”, - citat într-un comunicat de presă de la Universitatea de Stat din Ohio cuvintele lui Yuri Smirnov, cercetător la Centrul de Cosmologie și Fizică a Particulelor Astronomice din cadrul Universității.

„Dacă exoplanetele au încălzire anormală asociată cu materia întunecată, o putem captura”, adaugă omul de știință.

Și dacă densitatea materiei întunecate crește către centrul galaxiei noastre, așa cum prezice teoria, atunci cu cât planetele sunt mai aproape de centrul Căii Lactee, cu atât temperatura lor ar trebui să crească.

"Dacă am găsi ceva de genul acesta, ar fi uimitor. Este clar că am găsi materie întunecată", spune Smirnov.

În acest moment, astronomii au identificat mai mult de 4300 de exoplanete, alți 5695 de candidați sunt în faza de confirmare. Observatorul spațial Gaia al Agenției Spațiale Europene este de așteptat să identifice mai mulți zeci de mii de candidați la exoplanetă în următorii câțiva ani.

Recomandat: