Астрономи припустили, що темна матерія накопичується в надрах масивних екзопланет і її присутність можна помітити по збільшенню їх температури.
Вважається, що велика частина маси галактик доводиться не на зірки, планети й газові хмари, а на темну матерію. Її присутність виявляється по гравітаційному впливу на звичайну речовину – зірки, газ і так далі. Вважається, що під впливом темної матерії формується великомасштабна структура Всесвіту, народжуються і еволюціонують галактики, оточуючи їх великим «темним гало». Однак ні в якому іншому виді фундаментальних взаємодій, крім гравітаційної, темна матерія не бере.
Вона не випускає і не поглинає електромагнітні хвилі, тому залишається невидимою для наших телескопів. Астрофізики досі сперечаються, з яких частинок вона складається, де і як краще їх шукати. Юрій Смирнов з Університету Огайо і Ребека Лін (Rebecca Leane) зі Стенфорда пропонують новий напрямок пошуків – в ядрах екзопланет. Про це вони пишуть у статті, прийнятій до публікації в журналі Physical Review Letters і вже доступною в онлайн-бібліотеці препринтів ArXiv.org.
Справді, раніше висувалися гіпотези про те, що згустки темної матерії можуть накопичуватися в центрах важких і щільних небесних тіл – перш за все нейтронних зірок. Аналогічне можливо для досить великих і масивних екзопланет – і під її впливом ядра таких планет повинні додатково нагріватися. На думку вчених, підвищена температура і може вказати на присутність всередині темної матерії. Для того, щоб цей слабкий сигнал можна було помітити, екзопланета повинна бути великою і як можна більш холодною.
- Космічні подорожі провокують пошкодження суглобів
- Астрономи змогли розкрити таємницю «швидкісного» залишку наднової
- Астрономи відкрили вкрай незвичайну планетну систему
Тому їй варто бути дуже старою і бути подалі від своєї зірки, щоб встигнути максимально охолонути – інакше, по словами Смирнова, буде «важко розглянути свічку на тлі лісової пожежі». Ще краще, якщо планета сформувалася в системі, що знаходиться ближче до центру Галактики, де щільність темної матерії більше, ніж на периферії. А в ідеалі це має бути «планета-сирота », викинута зі своєї зоряної системи і вільно літаюча по порожнім і холодним просторам Галактики.
За оцінками вчених, для такої екзопланети з масою в 14 мас Юпітера анігіляція частинок темної матерії повинна підвищувати температуру на 250-500 кельвінів. Якщо ми зможемо провести «масові» вимірювання температури таких екзопланет і розподілити їх на карті Чумацького Шляху, то можна буде побачити, чи не росте вона з наближенням до центру. Такий сигнал стане зазначенням на присутність в них довгоочікуваної темної матерії.
Автори вважають, що провести потрібні спостереження цілком можливо. Зробити це зможуть космічні телескопи James Webb і Nancy Grace RST, що готуються до запуску в 2021-м і 2025 роках відповідно.
Натхнення: naked-science.ru