Экзопланеты могут быть детекторами темной материи - Гранит науки - 2021-04-28

В продолжающихся поисках темной материи, которая должна присутствовать во Вселенной, два астрофизика предложили использовать уникальный и мощный детектор: планеты вне Солнечной системы, или экзопланеты. Авторы статьи, которую опубликовал журнал Physical Review Letters, предполагают, что темную материю можно уловить определением влияния, которое она оказывает на температуру экзопланет. Этот подход может позволить получить более глубокие представления о темной материи, загадочной субстанции, которая не поддается прямым наблюдениям, но ей отведено около 80% массы Вселенной. «Мы считаем, что во Вселенной есть около 300 миллиардов экзопланет, которые еще будут открыты», цитирует Phys.org одного из авторов публикации, Юрия Смирнова (Juri Smirnov) из Центра космологии и космомикрофизики Университета штата Огайо (The Ohio State University's Center for Cosmology and Astroparticle Physics). «Обнаружение и изучение даже малого числа экзопланет даст огромный массив информации о темной материи, которая сейчас нам недоступна», говорит Смирнов. Он опубликовал свою идею вместе с Ребеккой Лин из Национальной ускорительной лаборатории SLAC при Стэнфордском университете (SLAC National Accelerator Laboratory at Stanford University). Как поясняют авторы, когда темная материя затягивается гравитацией экзопланет, она движется к планетному ядру, где аннигилирует с выбросом энергии в виде тепла. Чем больше темной материи поймано, тем больше нагреется экзопланета.

Повышение температуры далеких экзопланет сможет измерять инфракрасный Космический телескоп Джеймс Уэбб (James Webb Space Telescope), который NASA планирует запустить в октябре. «Если экзопланеты нагреваются таким аномальным образом, связанным с темной материей, мы это выявим», говорит Юрий Смирнов. По мнению ученых, плотность темной материи увеличивается к центру нашей галактики Млечный путь. Если это так, то чем ближе планеты к галактическому центру, тем больше должна подняться их температура. «Если мы обнаружим нечто подобное, это будет потрясающе. Ясно, что тогда мы найдем темную материю», утверждает Смирнов. Он и Ребекка Лин предлагают одним из путей поиска доказательств того, что темная материя вызывает нагревание планет, выбрать исследование близких к Земле планет-газовых гигантов, так называемых Супер-Юпитеров, а также коричневых карликов. Преимуществом использования их в качестве детекторов темной материи является отсутствие присущего звездам термоядерного синтеза: это уменьшает фоновое тепло, затрудняющее выявление признаков темной материи. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».