Темну матерію спробують знайти у Сонячній системі

Темна матерія може бути міжпросторовим космічним біженцем – дослідження

Спроби безпосередньо виявити темну матерію наразі не дали результату. Тому команда фізиків запропонувала абсолютно новий метод: якщо темна матерія існує в згустках, які час від часу проходять через Сонячну систему, ми можемо виявити їх незначний вплив за допомогою надчутливих детекторів гравітаційних хвиль.

Астрономи мають широкий спектр непрямих доказів існування темної матерії. Все, починаючи від кривих обертання галактик і закінчуючи формуванням найбільших структур у Всесвіті, говорить нам про те, що у Всесвіті домінує якийсь новий вид фундаментальних частинок, які не взаємодіють зі світлом.

І все ж усі спроби безпосередньо виявити темну матерію за допомогою лабораторних експериментів на Землі виявилися марними. Одна з можливостей цієї невідповідності полягає в тому, що темна матерія набагато складніша, ніж ми думали.

Експерименти прямого виявлення припускають, що темна матерія рівномірно розподілена в кожній галактиці. Але багато моделей темної матерії припускають, що вона може натомість збиратися в сфери розміром із типову сонячну систему. У великих масштабах це не мало б значення (наприклад, орбіти обертання галактик будуть такими ж), але в малих масштабах – навпаки. Можливо, ми не знайшли темну матерію напряму, тому що нам не пощастило, і згусток просто не пройшов через Сонячну систему за той час, коли ми її шукали.

Читайте також:  Вчені розгублені: Що у центрі Чумацького Шляху - чорна діра чи темна матерія?

Найскладніше в темній матерії полягає в тому, що вона майже не взаємодіє зі звичайною матерією. Але вона все одно виявляє свою присутність завдяки гравітації.

Відповідно до нещодавньої статті, команда фізиків сподівається використати цю властивість для розробки нової схеми виявлення. Коли блукаючий згусток проходить через Сонячну систему, він м’яко штовхне всю звичайну матерію, що обертається навколо Сонця. Це включає матерію всередині детектора гравітаційних хвиль.

Темну матерію спробують знайти у Сонячній системі
На цьому зображенні зображена галактика MCS J0416.1–2403, одне з шести скупчень, на які спрямована програма Hubble Frontier Fields. Синій колір на цьому зображенні – це карта маси, створена за допомогою нових спостережень Хаббла в поєднанні зі збільшувальною силою процесу, відомого як гравітаційне лінзування. Червоним кольором зображено гарячий газ, виявлений рентгенівською обсерваторією NASA Chandra, і показує розташування газу, пилу та зірок у скупченні. Матерія, показана синім кольором і відокремлена від червоних областей, виявлених Чандрою, складається з так званої темної матерії, яку можна виявити лише безпосередньо за допомогою гравітаційної лінзи. Авторство зображення: ESA/Hubble, NASA, HST Frontier Fields.

Фізики виявили, що детектор гравітаційних хвиль, чутливий до діапазону частот близько мікрогерца, потенційно може знаходити згусток темної матерії раз на двадцять років.

Читайте також:  Темна матерія може бути міжпросторовим космічним біженцем – дослідження

Незважаючи на інтригу, цей підхід стикається з кількома проблемами. По-перше, ми ще не маємо детекторів гравітаційних хвиль, які працюють на цих частотах. По-друге, розрахунки припускають, що майже вся темна матерія знаходиться у формі згустків розміром із Сонячну систему. Якщо темна матерія збирається іншим способом, то здатність детектора гравітаційних хвиль її виявити зменшується.

Тим не менш, враховуючи поточні спроби знайти будь-які додаткові докази темної матерії, це варто спробувати.

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.