Οι εξωπλανήτες ως ανιχνευτές σκοτεινής ύλης

Είμαστε μόνοι στο σύμπαν; Αυτή η ερώτηση καθοδηγεί την έρευνα ανακάλυψης όλο και περισσότερων εξωπλανητών και την αναζήτηση μεταξύ αυτών ενός πλανήτη παρόμοιο με τον δικό μας. Όμως, είτε βρεθεί είτε όχι κάποτε εξωγήινη ζωή, οι επιστημονικές εξελίξεις από την ανακάλυψη και την κατανόηση άλλων πλανητών θα είναι τεράστια. Οι εξωπλανήτες αποτελούν ένα τεράστιο πεδίο και για τους φυσικούς των στοιχειωδών σωματιδίων για την αναζήτηση και διερέυνηση νέων θεωριών.

Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι η αποκάλυψη της σκοτεινής ύλης μέσα από τις μετρήσεις των θερμοκρασιών εξωπλανητών μεγάλης μάζας. Αυτή η έρευνα εκτός από την ανακάλυψη της σκοτεινής ύλης, θα επιβεβαίωνε και την κατανομή της στον γαλαξία μας.

Όσο μεγαλύτερος είναι ένας ανιχνευτής σκοτεινής ύλης τόσο το καλύτερο, γιατί ο ανιχνευτής θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει με όλο περισσότερα σωματίδια σκοτεινής ύλης. Αλλά ακόμη και οι μεγαλύτεροι επίγειοι ανιχνευτές σκοτεινής ύλης είναι μικροσκοπικοί σε σύγκριση με τον ανιχνευτή που προτείνουν οι Rebecca Leane και Juri Smirnov.

Στην εργασία τους με τίτλο «Exoplanets as New Sub-GeV Dark Matter Detectors», προτείνουν την αναζήτηση σκοτεινής ύλης μετρώντας την επίδρασή της στις θερμοκρασίες εξωπλανητών και καφέ νάνων με μάζες έως και 55 φορές τη μάζα του Δία. Με τους δεκάδες χιλιάδες κατάλληλους εξωπλανήτες που αναμένεται να βρεθούν τα επόμενα πέντε χρόνια, αυτές οι μετρήσεις θα μπορούσαν να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη – ή να αποκλείσουν – σωματιδίων σκοτεινής ύλης με μάζες μεγαλύτερες από την μάζα του ηλεκτρονίου.

Σύμφωνα με το αποδεκτό μοντέλο κατανομής της σκοτεινής ύλης στο σύμπαν, o γαλαξίας μας βρίσκεται μέσα σε μια αόρατη σφαιρική άλω σκοτεινής ύλης, της οποίας η πυκνότητα αυξάνεται προς το γαλαξιακό Κέντρο. Ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης μπορεί να σκεδαστεί από ένα ηλεκτρόνιο ή ένα νουκλεόνιο σε ένα αστρονομικό αντικείμενο (π.χ. πλανήτη) πριν παγιδευτεί από την βαρύτητά του. Ορισμένες υποθετικές μορφές σκοτεινής ύλης εξαϋλώνονται παράγοντας φωτόνια και άλλα σωματίδια, γεγονός που σημαίνει ότι μπορεί να θερμάνουν ένα αντικείμενο εφόσον συσσωρευτεί σημαντική ποσότητα σωματιδίων σκοτεινής ύλης.

Οι Leane και Smirnov δείχνουν ότι για τους αέριους γίγαντες που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από άστρα, αυτή η θέρμανση θα μπορούσε να μετρηθεί χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb που πρόκειται να εκτοξευθεί σύντομα. Το τηλεσκόπιο μπορεί να συγκρίνει τις θερμοκρασίες απομακρυσμένων καφέ νάνων και «αδέσποτων» εξωπλανητών (πλανήτες που δεν περιφέρονται γύρω από κάποιο άστρο), με αυτούς που βρίσκονται πιο κοντά στο γαλαξιακό κέντρο, για τους οποίους προβλέπεται ότι θα παρουσιάζουν τις μεγαλύτερες συγκεντρώσεις σκοτεινής ύλης, επομένως και τις υψηλότερες θερμοκρασίες. Και βέβαια, εκτός από την διερεύνηση σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης, αυτές οι μετρήσεις θα μπορούσαν να αποκαλύψουν την κατανομή πυκνότητας της σκοτεινής ύλης στον γαλαξία μας.

διαβάστε περισσότερα ΕΔΩ: https://physics.aps.org/articles/v14/s46https://arxiv.org/abs/2010.00015



Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΕΞΩΠΛΑΝΗΤΕΣ, ΣΚΟΤΕΙΝΗ ΥΛΗ, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ

Ετικέτες:

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: