Astronomer er kommet på en usædvanlig måde at søge efter mørkt stof

Astronomer er kommet på en usædvanlig måde at søge efter mørkt stof
Astronomer er kommet på en usædvanlig måde at søge efter mørkt stof
Anonim

Amerikanske astrofysikere har foreslået at bruge eksoplaneter til at opdage mørkt stof og tydeliggøre funktionerne i dets distribution i vores galakse. De foreslog, at mørkt stof hæver temperaturen på exoplaneter, og denne parameter kan måles ved NASAs James Webb Space Infrared Telescope, som efter planen skal lanceres i oktober i år. Artiklen blev offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.

Modellen for fordelingen af stof i universet antager, at galakser er placeret inde i sfæriske glorier af mørkt stof, hvis tæthed stiger, når det nærmer sig midten. Hvis det ikke var for det, ville stjerner fra hurtigt roterende galakser simpelthen flyve ud i det ydre rum. Sammensætningen og arten af mørkt stof er i øjeblikket ukendt, og forskere forsøger at finde på måder at identificere det.

Astrofysikere Rebecca Leane fra Stanford Universitys SLAC National Accelerator Laboratory og Yuri Smirnov fra Ohio State University mener, at eksoplaneter kan bruges som detektorer for mørkt stof. Ifølge forskere, når tyngdekraften af exoplaneter fanger partikler af mørkt stof, stiger de ned i planternes kerner, hvor de tilintetgøres med frigivelse af varme, hvilket fører til en stigning i planternes temperatur. Og denne opvarmning, mener forfatterne, kan måles ved hjælp af James Webb -rumteleskopet.

Men det er ikke nogen planeter, der er egnede til dette, men kun store exoplaneter fra "superjupiter" -klassen eller substellare objekter som brune dværge, hvis masse er titalls gange større end Jupiter, og hvor termonukleære reaktioner allerede er endt. En af fordelene ved at bruge objekter som detektorer i mørkt stof er, at de ikke har atomfusion som stjerner, så de udsender mindre baggrundsvarme, hvilket gør det svært at opdage et mørkt stofsignal.

Som kandidater foreslår forskerne også fjerne useriøse eksoplaneter, der ikke kredser om forældrestjerner. Manglen på stråling fra stjernen reducerer interferensen, der tilslører signalet fra mørkt stof.

Med titusinder af egnede exoplaneter, der forventes at blive opdaget i løbet af de næste fem år, håber forskerne, at deres foreslåede metode vil bekræfte eller afvise tilstedeværelsen af partikler af mørkt stof i galaksen med en masse, der er større end en elektron.

"Vi mener, at der må være omkring 300 milliarder eksoplaneter, der venter på at blive opdaget. Selv opdagelsen og undersøgelsen af et lille antal af dem kan give os en masse oplysninger om mørkt stof, som vi nu ikke ved noget om," - citeret i en pressemeddelelse fra State University Ohio -ord af Yuri Smirnov, forsker ved universitetets Center for Kosmologi og Astronomisk Partikelfysik.

"Hvis eksoplaneter har uregelmæssig opvarmning forbundet med mørkt stof, kan vi fange det," tilføjer forskeren.

Og hvis densiteten af mørkt stof stiger mod midten af vores galakse, som teorien forudsiger, så jo tættere planeterne er på Mælkevejens centrum, jo mere bør deres temperatur stige.

"Hvis vi fandt sådan noget, ville det være fantastisk. Det er klart, at vi ville finde mørkt stof," siger Smirnov.

I øjeblikket har astronomer identificeret mere end 4300 eksoplaneter, yderligere 5695 kandidater er i konfirmationsfasen. Det Europæiske Rumagenturs Gaia -rumobservatorium forventes at identificere flere titusinder flere eksoplanetkandidater i løbet af de næste par år.

Anbefalede: