Астрономите са измислили необичаен начин за търсене на тъмна материя

Астрономите са измислили необичаен начин за търсене на тъмна материя
Астрономите са измислили необичаен начин за търсене на тъмна материя
Anonim

Американски астрофизици предлагат използването на екзопланети за откриване на тъмната материя и изясняване на характеристиките на нейното разпространение в нашата Галактика. Те предполагат, че тъмната материя повишава температурата на екзопланетите и този параметър може да бъде измерен с космическия инфрачервен телескоп на Джеймс Уеб на НАСА, чието изстрелване е планирано през октомври тази година. Статията е публикувана в списанието Physical Review Letters.

Моделът на разпределение на материята във Вселената предполага, че галактиките се намират вътре в сферични ореоли от тъмна материя, чиято плътност се увеличава с приближаването към центъра. Ако не беше това, звезди от бързо въртящи се галактики просто щяха да летят в космоса. Съставът и природата на тъмната материя в момента са неизвестни и учените се опитват да намерят начини да я идентифицират.

Астрофизиците Ребека Лийн от Националната ускорителна лаборатория SLAC на Станфордския университет и Юрий Смирнов от Държавния университет в Охайо смятат, че екзопланетите могат да се използват като детектори за тъмна материя. Според учените, когато гравитацията на екзопланетите улавя частици тъмна материя, те се спускат в ядрата на планетите, където се унищожават с отделянето на топлина, което води до повишаване на температурата на планетите. Авторите смятат, че това нагряване може да бъде измерено с помощта на космическия телескоп Джеймс Уеб.

Но не всякакви планети са подходящи за това, а само големи екзопланети от клас "суперюпитер" или подзвездни обекти като кафяви джуджета, чиято маса е десетки пъти по -голяма от Юпитер и в които термоядрените реакции вече са приключили. Едно от предимствата на използването на такива обекти като детектори на тъмна материя е, че те нямат ядрен синтез като звезди, така че те излъчват по -малко фонова топлина, което затруднява откриването на сигнал от тъмна материя.

Също така, като кандидати, изследователите предлагат далечни измамни екзопланети, които не се въртят около родителските звезди. Липсата на радиация от звездата намалява смущенията, които прикриват сигнала от тъмната материя.

С десетки хиляди подходящи екзопланети, които се очаква да бъдат открити през следващите пет години, изследователите се надяват, че предложеният им метод ще потвърди или отрече наличието на частици тъмна материя в Галактиката с маса, по -голяма от тази на електрона.

"Ние вярваме, че трябва да има около 300 милиарда екзопланети, които чакат да бъдат открити. Дори откриването и изучаването на малък брой от тях може да ни даде много информация за тъмната материя, за която сега не знаем нищо", - цитирано в съобщение за пресата от Държавния университет в Охайо думи на Юрий Смирнов, научен сътрудник в Университетския център по космология и физика на астрономическите частици.

"Ако екзопланетите имат аномално нагряване, свързано с тъмната материя, можем да го уловим", добавя ученият.

И ако плътността на тъмната материя се увеличи към центъра на нашата Галактика, както предсказва теорията, тогава колкото по -близо са планетите до центъра на Млечния път, толкова повече трябва да се повиши температурата им.

"Ако открием нещо подобно, би било невероятно. Ясно е, че щяхме да открием тъмна материя", казва Смирнов.

В момента астрономите са идентифицирали повече от 4300 екзопланети, още 5695 кандидати са в етап на потвърждение. Очаква се космическата обсерватория Gaia на Европейската космическа агенция да идентифицира още няколко десетки хиляди кандидати за екзопланети през следващите няколко години.

Препоръчано: