Темная материя может скрываться в экзопланетах

Большие газовые экзопланеты могут быть заполнены самоуничтожающейся темной материей. А теперь группа исследователей предложила использовать космический телескоп Джеймса Уэбба, который скоро будет запущен, для сканирования далеких чудовищ в галактике на предмет потенциальных тепловых эффектов, которые могут возникнуть из-за загадочного вещества, которое почти в шесть раз превышает обычное вещество во Вселенной. 

Читай также: Школьник открыл экзопланету во время стажировки в NASA

Физики знают, что темная материя существует, потому что она притягивает звезды и галактики. Но до сих пор невидимый материал мешал любым попыткам лучше понять его свойства.

Многие теории темной материи предполагают, что она состоит из отдельных частиц и что эти частицы могут иногда сталкиваться друг с другом так же, как и с обычными частицами материи, - сказал Юрий Смирнов, физик-астрофизик из Университета штата Огайо. Согласно этим моделям, две частицы темной материи также могут столкнуться и аннигилировать друг друга, выделяя тепло, добавил он. 

Если эти предположения верны, частицы темной материи должны время от времени врезаться в крупные объекты, такие как экзопланеты, в результате чего частицы теряют энергию и накапливаются внутри этих планет. По словам Смирнова, там они могут уничтожить друг друга и произвести измеримый тепловой сигнал, видимый издалека. 

Вместе со своим коллегой Ребеккой Лин, докторантом из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Менло-Парке, Калифорния, Смирнов предложил использовать космический телескоп Уэбба, который будет сканировать небо в инфракрасной части электромагнитного спектра, чтобы найти это. характерная тепловая подпись. 

Читай также: Водный мир: На планетах звезды TRAPPIST-1 слишком много воды

Более крупные экзопланеты будут накапливать больше темной материи, поэтому лучшими кандидатами для таких поисков будут газовые гиганты больше Юпитера или коричневые карлики - огромные миры, которые почти стали звездами, но не смогли собрать достаточно газа, чтобы зажечь ядерный синтез в своих ядрах, пишут исследователи. в статье, опубликованной 22 апреля в журнале Physical Review Letters.

Определить, что тепло исходит от аннигиляции темной материи, а не какого-либо другого процесса, было бы сложно, поэтому Смирнов и Лин предлагают искать экзопланеты, которые были отброшены от их родительской звезды и довольно старые, то есть они остынут до очень низких температур. Если такой объект светится аномально ярко в инфракрасном диапазоне, это может указывать на присутствие темной материи. 

Но еще более надежным методом было бы поиск большого количества экзопланет по всему Млечному Пути и построение карты их температур, сказал Смирнов. Ожидается, что темная материя будет накапливаться в центре Галактики, поэтому на этой карте должно быть показано, что температура экзопланет немного повышается по мере того, как вы приближаетесь к ядру Млечного Пути. 

Читай также: Астрономы нашли быструю сверхгорячую нептуноподобную планету

Никакая известная астрофизическая активность не могла объяснить такую ​​сигнатуру. "Если мы это увидим, значит, это темная материя", - сказал Смирнов.

Захват такого сигнала может помочь физикам определить массу частиц темной материи и скорость, с которой они взаимодействуют с обычной материей. Поскольку Webb, запуск которого ожидается в октябре, уже будет изучать экзопланеты по всей галактике, Смирнов считает, что карту потенциальной тепловой сигнатуры темной материи можно будет составить в течение четырех-пяти лет.  

Напомним, ранее сообщалось, что ученые определили общее количество материи во Вселенной.

Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.

• Теги:
• астрономия
• темная материя
• экзопланеты