Ha sötét anyagot keres, de nem tudja, hol találja meg, egy óriásbolygó lehet az a részecskedetektor, amelyre szüksége van! Szerencsére a Naprendszerünkben több is van belőlük, a legnagyobb és a legközelebbi pedig a Jupiter. A kutatók felfedték, hogyan lehet egy gázóriás kulcsa a megfoghatatlan sötét anyag kimutatásához.
A sötét anyag természete jelenleg a fizika egyik legnagyobb rejtélye. Gravitációs kölcsönhatásba lép – láthatjuk, hogy összetartja azokat a galaxisokat, amelyek egyébként szétrepülnének –, de úgy tűnik, hogy más módon nem lép kölcsönhatásba a normál anyaggal.
A legnépszerűbb elméletek azt állítják, hogy a sötét anyag valamiféle részecske, amely vagy túl kicsi, vagy túl gyengén kölcsönható ahhoz, hogy könnyen megfigyelhető legyen. A részecskegyorsítókat és az ütköztetős kísérleteket a szubatomi részecskék egymáshoz tolására tervezték. A kutatók azt remélik, hogy váratlan energiahiányt tapasztalnak az ütközésből, ami arra utalhat, hogy valamilyen ismeretlen részecske, esetleg sötét anyag hagyta el a detektort. Még nincs szerencséje.
Kutatás
De a sötét anyagnak is léteznie kell a természetben, és azt gravitációsan meg tudják fogni a nagy gravitációs kutakkal rendelkező objektumok, például a Föld, a Nap és a Jupiter. Idővel a sötét anyag felhalmozódhat egy bolygó vagy csillag belsejében, amíg az elég sűrűvé nem válik ahhoz, hogy a sötét anyag egyik részecskéje becsapódjon a másikba, és mindkettőt elpusztítsa. Még ha nem is látjuk a legsötétebb anyagot, látnunk kell egy ilyen ütközés eredményét. Nagy energiájú sugárzást fog termelni gamma-sugárzás formájában.
A NASA Fermi gammasugár-teleszkópja, amelyet 2008-ban indítottak el egy Delta II rakétával, több mint egy évtizede kutatja az eget gammasugárforrások után. Rebecca Lin (Stanford) és Tim Linden (Stockholm) kutatók egy távcső segítségével nézték meg a Jupitert, és elvégezték az óriásbolygó gammasugárzási tevékenységének első elemzését. Abban reménykedtek, hogy bizonyítékot találnak a Jupiter belsejében lévő sötét anyag megsemmisüléséből származó túlzott gamma-sugárzásra.
Ahogy Lin elmagyarázza, a Jupiter mérete és hőmérséklete ideális sötétanyag-érzékelővé teszi. "Mivel a Jupiter a Naprendszer többi bolygójához képest nagy felülettel rendelkezik, több sötét anyagot képes befogni. Akkor elgondolkodhat, hogy miért nem használja a még nagyobb (és nagyon közeli) Napot. Nos, a második előny az, hogy mivel a Jupiternek hidegebb magja van, mint a Napnak, így a sötét anyag részecskéit kevésbé éri hősokk. Ez részben megakadályozhatja a világosabb sötét anyag elpárolgását a Jupiterből, amely elpárologna a Napból.”
A Jupiter kezdeti vizsgálatai még nem vezettek a sötét anyag felfedezéséhez. Azonban volt egy kínzó gammasugárzás-többlet alacsony energiaszinten, amelynek megfelelő tanulmányozása kifinomultabb eszközöket igényel.
Az AMEGO és az e-ASTROGRAM teleszkópok még fejlesztés alatt állnak, de lehet, hogy csak a sötét anyag kereséséhez szükséges eszközök, és a Jupiter lehet a célobjektum, amelyben megtalálják azt.
Olvassa el még:
- A NASA Juno űrszondája észlelte a Jupiter aurora borealis-t
- A Jupiter Nagy Vörös Foltja egy kíméletlen kannibál, amely felfalja a kis viharokat