Темна матерія спричиняє світіння нічного боку Юпітера: що з'ясували вчені (фото)

Багато вчених у всьому світі продовжують полювання за невловимою темною матерією. Вона мало з чим взаємодіє, і це ускладнює її пошук, але це не означає, що її не можна виявити. Автори дослідження, представленого на сервері препринтів arXiv, пропонують новий метод пошуку темної матерії з використанням атмосфер планет, пише Universe Today.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Темна матерія становить більшу частину маси нашого Всесвіту. Але на відміну від звичайної матерії, вона не випромінює, не поглинає і не відбиває світло, тому вона невидима і її складно виявити. Про те, що темна матерія існує, вчені знають через спостережуваний вплив гравітації загадкової речовини на видиму матерію і великомасштабну структуру Всесвіту.

Для того, щоб запропонувати новий спосіб пошуку темної матерії, вчені використовували дані космічного апарату "Кассіні", який у 2000 році облетів Юпітер на шляху до Сатурна. На борту апарата розташовувалося багато наукових приладів, які використовували різні довжини хвиль світла і радіохвилі для спостереження за планетами.

Але автори дослідження використовували дані спектрометра VIMS для того, щоб отримати уявлення про кількість іонів водню, відомих як катіони триводню. Це поширені іони, які зустрічаються у Всесвіті й утворюються, коли молекулярний водень взаємодіє з космічними променями, сильним ультрафіолетовим випромінюванням, планетарною блискавкою або електронами, прискореними в магнітних полях планет.

Учені вважають, що темна матерія також може створювати катіон триводню в атмосферах планет. Темна матерія, яку захоплює атмосфера планет, зокрема іоносфера, самознищується і в результаті створюється іонізуюче випромінювання, яке можна виявити.

За допомогою даних VISM, вчені шукали іонізацію темної матерії в іоносфері Юпітера. Через відносно холодне ядро Юпітера планету визнали найбільш ефективним поглиначем темної матерії в Сонячній системі. Це дає змогу планеті, як вважають учені, утримувати частинки темної матерії.

У межах дослідження вчені намагалися ідентифікувати сигнали темної матерії на тлі шуму від іншого випромінювання. Тому вченим довелося використовувати дані, отримані під час спостереження за нічним боком Юпітера на низьких широтах. У цей час ультрафіолетове випромінювання Сонця не потрапляє на планету, а низькі широти перебувають досить далеко від полярних сяйв, які іонізують, що дає змогу вести ефективний пошук сигналів темної матерії.

Учені вважають, що якщо виявити іонізуюче випромінювання темної матерії в атмосфері Юпітера, то це дасть можливість зрозуміти природу загадкового родича звичайної матерії.

Водночас учені вважають, що атмосферну іонізацію темної матерії можна виявити не тільки на Юпітері, а й на інших подібних планетах в інших частинах галактики. Особливо там, де концентрація темної матерії дуже велика.

Як уже писав Фокус, астрономи провели дослідження кількох планет, схожих на Юпітер, і виявили, що не всі вони втрачають свою атмосферу, як це має відбуватися за певних умов.