Astronoomid on välja pakkunud ebatavalise viisi tumeaine otsimiseks

Astronoomid on välja pakkunud ebatavalise viisi tumeaine otsimiseks
Astronoomid on välja pakkunud ebatavalise viisi tumeaine otsimiseks
Anonim

Ameerika astrofüüsikud on teinud ettepaneku kasutada eksoplaneete tumeda aine avastamiseks ja selle leviku tunnuste selgitamiseks meie galaktikas. Nad pakkusid välja, et tumeaine tõstab eksoplaneetide temperatuuri ja seda parameetrit saab mõõta NASA James Webbi kosmoseinfrapunateleskoobi abil, mis on kavas käivitada käesoleva aasta oktoobris. Artikkel ilmus ajakirjas Physical Review Letters.

Aine jaotumise mudel Universumis eeldab, et galaktikad paiknevad tumeaine kerakujuliste halode sees, mille tihedus keskpunkti lähenedes suureneb. Kui seda poleks, lendaksid kiiresti pöörlevate galaktikate tähed lihtsalt kosmosesse. Tumeaine koostis ja olemus on praegu teadmata ning teadlased püüavad leida viise selle tuvastamiseks.

Astrofüüsikud Rebecca Leane Stanfordi ülikooli SLAC riiklikust kiirenduslaborist ja Juri Smirnov Ohio osariigi ülikoolist usuvad, et eksoplaneete saab kasutada tumeda aine detektorina. Teadlaste sõnul laskuvad eksoplaneetide gravitatsioonis tumeda aine osakesed alla, laskudes need planeetide südamikku, kus nad koos soojuse eraldumisega hävivad, mis toob kaasa planeetide temperatuuri tõusu. Autorite arvates saab seda kuumutamist mõõta James Webbi kosmoseteleskoobi abil.

Kuid selleks ei sobi mitte ükski planeet, vaid ainult suured "superjupiter" klassi eksoplaneedid või alamkihi objektid, näiteks pruunid kääbused, mille mass on Jupiterist kümneid kordi suurem ja milles termotuumareaktsioonid on juba lõppenud. Selliste objektide kui tumeda aine detektorite kasutamise üks eeliseid on see, et neil ei ole tuumasünteesi nagu tähtedel, seega eraldavad nad vähem taustsoojust, mis muudab tumeda aine signaali tuvastamise keeruliseks.

Samuti soovitavad teadlased kandidaatidena kaugeid kelmikaid eksoplaneete, mis ei tiirle vanemate tähtede ümber. Tähe kiirguse puudumine vähendab häireid, mis varjavad signaali tumedast ainest.

Kuna järgmise viie aasta jooksul on oodata kümnete tuhandete sobivate eksoplaneetide avastamist, loodavad teadlased, et nende pakutud meetod kinnitab või eitab tumeda aine osakeste olemasolu galaktikas, mille mass on suurem kui elektronil.

"Usume, et avastamist ootab umbes 300 miljardit eksoplaneeti. Isegi väikese arvu avastamine ja uurimine võib anda meile palju teavet tumeda aine kohta, millest me praegu midagi ei tea," - tsiteeritud pressiteade Ohio osariigi ülikoolist, sõnad ülikooli kosmoloogia ja astronoomiliste osakeste füüsika keskuse teadur Juri Smirnov.

"Kui eksoplaneetidel on tumeainega seotud ebanormaalne kuumutamine, saame selle jäädvustada," lisab teadlane.

Ja kui tumeaine tihedus tõepoolest meie galaktika keskpunkti suunas suureneb, nagu teooria ennustab, siis mida lähemal on planeedid Linnutee keskpunktile, seda rohkem peaks nende temperatuur tõusma.

"Kui me leiaksime midagi sellist, oleks see hämmastav. On selge, et me leiaksime tumeainet," ütleb Smirnov.

Hetkel on astronoomid tuvastanud üle 4300 eksoplaneedi, veel 5695 kandidaati on kinnitamisjärgus. Euroopa Kosmoseagentuuri Gaia kosmoseobservatoorium peaks lähiaastatel tuvastama veel mitukümmend tuhat eksoplaneetikandidaati.

Soovitan: