Ak hľadáte temnú hmotu, ale neviete, kde ju nájsť, obrovská planéta môže byť práve tým detektorom častíc, ktorý potrebujete! Našťastie je ich v našej Slnečnej sústave niekoľko a najväčší a najbližší je Jupiter. Výskumníci odhalili, ako by plynový gigant mohol mať kľúč k odhaleniu nepolapiteľnej temnej hmoty.
Povaha temnej hmoty je jednou z najväčších záhad fyziky súčasnosti. Interaguje gravitačne – môžeme vidieť, ako drží pohromade galaxie, ktoré by sa inak rozleteli – ale nezdá sa, že by interagoval s normálnou hmotou inými spôsobmi.
Najpopulárnejšie teórie tvrdia, že temná hmota je nejaký druh častice, ktorá je buď príliš malá, alebo príliš slabo interagujúca, aby sa dala ľahko pozorovať. Experimenty s urýchľovačmi častíc a urýchľovačmi boli navrhnuté tak, aby tlačili subatomárne častice k sebe. Vedci dúfajú, že zrážky uvidia neočakávaný nedostatok energie, čo by mohlo naznačovať, že z detektora odišla nejaká neznáma častica, možno temná hmota. Zatiaľ žiadne šťastie.
Výskum
Ale temná hmota musí existovať aj v prírode a môžu ju gravitačne zachytiť objekty s veľkými gravitačnými studňami, ako je Zem, Slnko a Jupiter. Postupom času sa tmavá hmota môže nahromadiť vo vnútri planéty alebo hviezdy, až kým nebude dostatočne hustá na to, aby jedna častica temnej hmoty mohla naraziť na druhú a zničiť obe. Aj keď nevidíme tú najtemnejšiu hmotu, mali by sme vidieť výsledky takejto kolízie. Bude produkovať vysokoenergetické žiarenie vo forme gama lúčov.
Teleskop Fermiho gama lúčov agentúry NASA, vypustený v roku 2008 na rakete Delta II, skúma oblohu po zdrojoch gama žiarenia už viac ako desať rokov. Výskumníci Rebecca Lin (Stanford) a Tim Linden (Štokholm) použili teleskop na pohľad na Jupiter a vykonali vôbec prvú analýzu aktivity gama žiarenia na obrovskej planéte. Dúfali, že uvidia dôkazy o nadmernom gama žiarení produkovanom anihiláciou temnej hmoty vo vnútri Jupitera.
Ako vysvetľuje Lin, Jupiterova veľkosť a teplota z neho robia ideálny detektor temnej hmoty. „Keďže Jupiter má v porovnaní s inými planétami v slnečnej sústave veľký povrch, dokáže zachytiť viac tmavej hmoty. Potom sa možno čudujete, prečo nepoužiť ešte väčšie (a veľmi blízke) Slnko. Druhou výhodou je, že keďže Jupiter má chladnejšie jadro ako Slnko, časticiam temnej hmoty spôsobuje menší tepelný šok. To môže čiastočne zabrániť vyparovaniu svetlejšej tmavej hmoty z Jupitera, ktorá by sa vyparila zo Slnka.“
Počiatočné štúdie Jupitera zatiaľ neviedli k objavu temnej hmoty. Existoval však jeden dráždivý prebytok gama žiarenia pri nízkych energetických hladinách, ktorý si vyžaduje sofistikovanejšie nástroje na správne štúdium.
Teleskopy AMEGO a e-ASTROGRAM sú stále vo vývoji, ale môžu to byť len nástroje potrebné na hľadanie temnej hmoty a Jupiter môže byť cieľovým objektom, v ktorom ju nájdete.
Prečítajte si tiež:
- Kozmická loď Juno od NASA zachytila polárnu žiaru Jupitera
- Jupiterova veľká červená škvrna je nemilosrdný kanibal, ktorý požiera malé búrky