نابودی ماده تاریک در دل سیارات فراخورشیدی
نابودی ماده تاریک یعنی سیارات فراخورشیدی گازی می توانند پر از ماده تاریک خود تخریب شوند و اکنون تیمی از محققان پیشنهاد داده اند كه با استفاده از تلسكوپ فضایی جیمز وب كه به زودی راه اندازی می شود. برای مطالعه کامل مقاله تا انتهای مقاله با مجله آندرومدا مگ همراه باشید.
ماده تاریک می تواند خودش را در داخل شکم سیارات فراخورشیدی نابود کند
سیارات فراخورشیدی گازی می توانند پر از ماده تاریک خود تخریب شوند. و اکنون تیمی از محققان پیشنهاد داده اند كه با استفاده از تلسكوپ فضایی جیمز وب كه به زودی راه اندازی می شود از بین بردن اشعه های دور در كهكشان برای اثرات احتمالی گرمایی كه می توانند از ماده مرموز ناشی شوند را می توان دید و این ماده، ماده ای است كه تقریباً 6 تا 1 برابر بیش از ماده معمولی در جهان است.
فیزیکدانان می دانند ماده تاریک وجود دارد زیرا به طور گرانشی ستاره ها و کهکشان ها را به سمت خودش می کشد اما تاکنون این ماده نامرئی هر تلاشی را برای درک بهتر خواص خودش را خنثی کرده است.
جوری اسمیرنوف ، فیزیکدان ذرات نجومی در دانشگاه ایالتی اوهایو ، به لایو ساینس گفت: بسیاری از نظریه های ماده تاریک پیشنهاد می کنند که این ماده از ذرات منفرد ساخته شده است و این ذرات می توانند گاه به یکدیگر و همچنین ذرات ماده منظم برخورد کنند. طبق این مدل ها ، دو ذره ماده تاریک نیز ممکن است با هم خرد شوند و یکدیگر را نابود کنند و گرما تولید کنند
اگر این فرضیه ها درست باشد ، ذرات ماده تاریک باید گاهی اوقات با اجسام بزرگی مانند سیارات فراخورشیدی برخورد کنند و باعث از بین رفتن ذرات و انباشته شدن ذرات در درون آن جهان شوند. اسمیرنوف گفت در آنجا آنها می توانند یکدیگر را نابود کنند و یک سیگنال گرمای قابل اندازه گیری تولید کنند که از دور قابل مشاهده است.
سمیرنوف همراه با همکار خود ربکا لیان محقق فوق دکترا در آزمایشگاه ملی SLAC در منلو پارک ، کالیفرنیا ، پیشنهاد کرده است که از تلسکوپ جیمز وب مستقر در فضا استفاده کنید ، که آسمان ها را در قسمت مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی اسکن می کند ، امضایی ما نند جزیان گرمایی را بر روی آنها میگذارد
محققان نوشتند که سیارات فراخورشیدی بزرگتر ماده تاریک بیشتری را جمع می کنند ، بنابراین بهترین نامزدها برای چنین جستجوهایی می توانند غول های گازی بزرگتر از مشتری یا کوتوله های قهوه ای باشند – جهان های عظیمی که تقریباً به ستاره تبدیل شدند اما نتوانستند گاز کافی جمع کنند تا همجوشی هسته ای را در هسته های خود مشتعل کنند. در مقاله ای که 22 آوریل در مجله Physical Review Letters منتشر شد.
تعیین اینکه گرما از طریق نابودی ماده تاریک به وجود می آید و فرآیند دیگری روی دروغ نیست ، بنابراین Smirnov و Leane پیشنهاد می کنند که به دنبال سیارات فراخورشیدی باشند که از ستاره اصلی آنها دور شده اند و بسیار قدیمی هستند ، به این معنی که در دمای بسیار پایین خنک می شوند . اگر چنین جسمی در مادون قرمز به طور غیر طبیعی درخشان باشد ، این می تواند وجود ماده تاریک را نشان دهد.
اسمیرنوف گفت ، اما یک روش حتی مطمئن تر ، جستجوی تعداد زیادی از سیارات فراخورشیدی در سراسر کهکشان راه شیری و تهیه نقشه ای از دمای آنها است. انتظار می رود ماده تاریک در مرکز کهکشانی انباشته شود ، بنابراین این نقشه باید نشان دهد که با نزدیک شدن به هسته کهکشان راه شیری ، دمای سیاره فراخورشیدی کمی افزایش می یابد.
هیچ فعالیت اخترفیزیکی شناخته شده ای نمی تواند چنین امضایی را حساب کند. اسمیرنوف گفت: “اگر این را ببینیم ، باید ماده تاریکی باشد.”
گرفتن چنین سیگنالی می تواند به فیزیکدانان کمک کند تا جرم ذرات ماده تاریک و سرعت تعامل آنها با ماده منظم را تعیین کنند. از آنجا که انتظار می رود جیمز وب ، که در ماه اکتبر به فضا پرتاب شود ، در حال بررسی سیارات فراخورشیدی در سراسر کهکشان است ، اسمیرنوف فکر می کند که نقشه امضای احتمالی گرمای ماده تاریک ممکن است طی چهار تا پنج سال ساخته شود.
بروس مکینتاش ، منجمی که در دانشگاه استنفورد در کالیفرنیا سیارات فراخورشیدی می خواند و در این کار دخیل نبوده است ، گفت: “این یک ایده شسته رفته است.” محققان آشکارسازهای زیرزمینی زیادی را برای تلاش برای گرفتن ذرات ماده تاریک در زمین ساخته اند ، اما “تا چه اندازه می توان یک آشکارساز بزرگ را به عنوان یک انسان ساخت” محدودیتی وجود دارد.
مکینتاش گفت: “ما باید از چیزهای بزرگی که طبیعت فراهم می کند استفاده کنیم.”
یکی از مشکلات او در این مطالعه این بود که جیمز وب که مطالعات عمیق و عمیق روی تعداد کمی از اشیا را انجام خواهد داد ممکن است بهترین تلسکوپ برای این کار نباشد. وی افزود: تلسکوپ فضایی رومی نانسی گریس ، که باید از اواسط دهه 2020 پرتاب شود ، تمام آسمان را با جزئیات عالی ترسیم می کند و ممکن است برای این کار مناسب تر باشد.