Ученые предложили использовать экзопланеты как детекторы темной материи
Темную материю можно обнаружить, измерив ее влияние на температуру экзопланет за пределами нашей Солнечной системы, заявили астрофизики в своей научной работе, 24 апреля сообщает Physical Review Letters.
«Мы считаем, что есть около 300 миллиардов экзопланет, которые ждут своего открытия. Даже найдя и изучив небольшое их количество, мы могли бы получить много информации о темной материи, которой мы сейчас не знаем.», — сказал Юрий Смирнов, научный сотрудник Центра космологии и физики астрочастиц Университета штата Огайо.
Смирнов был соавтором статьи с Ребеккой Лин, доктором Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфордском университете.
Смирнов сказал, что, когда гравитация экзопланет захватывает темную материю, темная материя перемещается к ядру планеты, где она аннигилирует и высвобождает свою энергию в виде тепла. Чем больше темной материи захвачено, тем больше она должна нагревать экзопланету.
Этот нагрев может быть измерен космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, инфракрасным телескопом, запуск которого запланирован на октябрь и который сможет измерять температуру далеких экзопланет.
«Если экзопланеты имеют аномальный нагрев, связанный с темной материей, мы должны быть в состоянии его уловить», — сказал Смирнов.
Экзопланеты могут быть особенно полезны для обнаружения легкой темной материи, сказал Смирнов, которая представляет собой темную материю с меньшей массой.
Ученые считают, что плотность темной материи увеличивается к центру нашей галактики Млечный Путь. Если это так, то исследователи должны обнаружить, что чем ближе планеты находятся к галактическому центру, тем выше должна быть их температура.
В дополнение к локальному поиску исследователи предлагают поиск далеких странствующих экзопланет, которые больше не вращаются вокруг звезды. Отсутствие излучения от звезды снова уменьшило бы помехи, которые могли бы скрыть сигнал от темной материи.
Одна из лучших сторон использования экзопланет в качестве детекторов темной материи заключается в том, что она не требует каких-либо новых типов приборов, таких как телескопы, или поисков, которые еще не проводятся, сказал Смирнов.
На данный момент исследователи идентифицировали более 4300 подтвержденных экзопланет, и еще 5695 кандидатов в настоящее время находятся в стадии исследования. Ожидается, что Gaia, космическая обсерватория Европейского космического агентства, определит еще десятки тысяч потенциальных кандидатов в ближайшие несколько лет.
«С таким количеством изучаемых экзопланет у нас будет огромная возможность узнать больше, чем когда-либо прежде, о темной материи», — сказал Смирнов.
