Gliese 163c
O reprezentare artistică a planetei Gliese 163c, ca o lume de roci şi gheaţă acoperită cu un strat dens de nori (stânga). Este roşiatică, nu albă, datorită luminii reflectate venită de la steaua-mamă, o pitică roşie. Fotografie în culoare falsă cu steaua Gliese 163 făcută de telescopul Wise Mission aparţinând NASA (centru). Localizarea pe hartă a stelei Gliese 163 în constelaţia Dorado (dreapta) CREDIT: PHL @ UPR Arecibo, NASA/IPAC IRSA, IAU, Sky & Telescope

Materia întunecată este un mare mister; din ce ar putea fi alcătuită? Poate din particule încă nedescoperite. Dacă este așa, atunci aceste noi particule ar putea avea ca efect încălzirea exoplanetelor, adică a planetelor din afara sistemului nostru solar. Acest efect ce ar putea fi observat cu noile telescoape care vor studia exoplanetele.

 
Materia întunecată
 
Dacă studiem modul în care se mișcă stelele în interiorul galaxiilor, ținând cont că mișcarea acestora este datorată gravitației, se ajunge la concluzia că materia pe care o vedem nu poate explica atracția gravitațională, mai ales în cazul stelelor situate în periferia galaxiilor. Pur și simplu materia observată nu este suficientă pentru efectele gravitaționale observate.

Trebuie să existe o nouă materie – denumită materie întunecată – care contribuie în mod important la această atracție gravitațională. Din ce anume ar fi compusă această materie? O variantă este aceea că materia întunecată ar fi alcătuită din particule care încă nu au fost deocamdată descoperite; noi particule, așadar, care nu fac parte din model standard al fizicii particulelor elementare (teoria ce reflectă consensul actual asupra constituenților de bază ai materiei și asupra forțelor fundamentale care descriu interacțiunile dintre aceștia, mai puțin gravitația).

Aceste particule sunt căutate de fizicieni în diverse proiecte de cercetare științifică, însă până la oră actuală fără rezultat. S-ar putea ca masa acestor particule noi să fie mai mare decât ne-am imaginat (sau mai mică) și acestea să interacționeze mult mai slab (sau chiar deloc) cu materia normală (cea pe care o observăm și studiem în mod regulat, din care sunt alcătuite planetele, stelele ori ființele umane). 

Recent a fost propusă o nouă metodă: identificarea materiei întunecate cu ajutorul exoplanetelor.
 

Cum s-ar putea descoperi materia întunecată cu exoplanetele?
 
Exoplanetele sunt planetele în afara sistemului nostru solar. Au fost până în prezent descoperite câteva mii de astfel de planete și se presupune că doar în galaxia noastră ar putea există circa 300 de miliarde de astfel de planete.

Dar dacă există particule de materie întunecată, există atunci și antiparticule de materie întunecată. Particulele și antiparticulele de materia întunecată s-ar putea anihila, generând însă materie „normală” – adică cea descrisă de modelul standard. Această anihilare ar produce energie. Această energie ar duce la încălzirea stelelor neutronice, în centrul cărora s-ar acumula multă materie întunecată datorită atracției gravitaționale intense, dar și la încălzirea planetelor, unde, de asemenea, s-ar acumula materie întunecată. Cu cât o planetă este mai mare, cu atât mai multă materie întunecată s-ar acumula în interiorul acesteia. 

Această este ideea unor cercetători care au publicat recent un articol în Physical Review Letters în care au propus această metodă de descoperire indirectă a materiei întunecate.
 
 
Ce s-ar vedea cu exoplanetele?
 
Ce anume ar trebui să caute astronomii pentru a identifica semnale ale anihilării materiei întunecate cu antimateria întunecată în exoplanete?

În primul rând ca să fie observabil aceste efect foarte mic, planetele ar trebui să fie mari – mai mari chiar decât planeta Jupiter – și izolate sau la periferia extremă a sistemului lor solar.

Altfel, încălzirea generată de anihilarea materiei cu antimateria întunecate ar fi făcută neidentificabilă de căldura generată de steaua (ori stelele) acelui sistem solar.

Ba mai mult, într-o galaxie, cum materia întunecată ar trebui să fie mai densă în centrul acesteia, planetele situate mai aproape de centrul galaxiei ar trebui să aibă o creștere de temperatură mai mare – ceea ce ar fi un semnal clar al materiei întunecate.
 

Ce urmează?
 
Următoarele misiuni care lansează telescoape în spațiu cu obiectivul de a studia exoplanetele, precum James Webb Space Telescope și Nancy Grace Roman Space Telescope, vor cauta astfel de planete uriașe, în care  să se poată descoperi urme indirecte de materie întunecată. Aceste exoplanete sunt detectoare mai sensibile decât cele terestre.


 

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Ești „vizitator” ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Ar fi util dacă ne-ai sprijini cu o donație!
Donează
prin PayPal ori
Patron


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro