Земля може бути оточена волосистою темною матерією

 Сонячна система може бути набагато більш волосистою, ніж ми думали. На ілюстрації показана Земля, оточена теоретичними нитками темної матерії, званими «волоссям».

Фото / expert.com.ua

Темна матерія - це невидиме, загадкове речовина, яке становить близько 27 відсотків всієї матерії та енергії у Всесвіті. Звичайна матерія, з якої складається все, що ми бачимо навколо себе, становить всього 5 відсотків Всесвіту. Решта - темна енергія, дивне явище, пов'язане з прискоренням нашої Всесвіту.

• Молекулярний фонтан допоможе знайти темну матерію

• Розкрито результат пошуків творця Всесвіту

Дані про волосистої темної матерії засновані на дослідженні Гері през з Лабораторії реактивного руху НАСА.

Ні темна матерія, ні темна енергія ніколи не були виявлені безпосередньо, хоча багато експерименти намагаються розкрити таємниці темної матерії, будь то з глибоких підземель або в космосі.

Грунтуючись на численних спостереженнях за його гравітаційним тяжінням в дії, вчені впевнені, що темна матерія існує, і виміряли її кількість у Всесвіті з точністю близько одного відсотка. Провідна теорія говорить, що темна матерія «холодна», тобто вона мало переміщається, і вона «темна», оскільки не виробляє світло і не взаємодіє зі світлом.

Галактики, які містять зірки, що складаються зі звичайної матерії, утворюються через коливання щільності темної матерії. Гравітація діє як клей, який скріплює в галактиках звичайну і темну матерію.

Згідно з розрахунками, зробленими в 1990-х роках, і моделювання, виконаному в останнє десятиліття, темна матерія утворює «дрібнозернисті потоки» частинок, які рухаються з тією ж швидкістю і обертаються по орбіті галактик, таких як наша.

«Потік може бути набагато більше, ніж сама Сонячна система, і є багато різних потоків, які перетинають наші галактичні околиці», - сказав през.

През порівнює освіту дрібнозернистих потоків темної речовини зі змішуванням шоколаду і ванільного морозива. Поверніть ложку кожного разом кілька разів, і ви отримаєте змішаний візерунок, але ви все одно зможете побачити окремі кольори.

«Коли гравітація взаємодіє з холодним газом темної матерії під час формування галактики, всі частинки в потоці продовжують рухатися з тією ж швидкістю», - сказав през.

Але що відбувається, коли один з цих потоків наближається до такої планеті, як Земля? Щоб з'ясувати це, през використовував комп'ютерне моделювання.

Його аналіз показує, що коли потік темної матерії проходить через планету, частинки потоку фокусуються в надщільного нитки або «волосі» темної матерії. Насправді, таких волосся повинне бути багато, що походить із Землі.

Потік звичайної матерії не пройде через Землю і не вийде з іншого боку. Але з точки зору темної матерії Земля не перешкода. Згідно моделювання през, гравітація Землі могла б сфокусувати і зігнути потік частинок темної матерії в вузькі густе волосся.

Волосся, що з'являються з планет, мають як «коріння», найщільнішу концентрацію частинок темної матерії в волоссі, так і «кінчики», де волосся закінчуються. Коли частинки потоку темної матерії проходять через ядро ​​Землі, вони фокусуються в «корені» волоса, де щільність частинок приблизно в мільярд разів більше середньої. Корінь такого волоса повинен знаходитися на відстані близько 1 мільйона кілометрів від поверхні, або вдвічі далі за Місяць. Частинки потоку, які торкаються поверхні Землі, утворюють кінчик волосся, приблизно в два рази далі від Землі, ніж корінь волоса.

«Якби ми могли точно визначити місцезнаходження кореня цих волосків, ми потенційно могли б послати туди зонд і отримати масу даних про темну матерію», - вважає През.

Потік, що проходить через ядро ​​Юпітера, призведе до ще більш щільним коріння: згідно моделювання през, він майже в 1 трильйон раз щільніше вихідного потоку.

«Темна матерія вислизала від будь-яких спроб прямого виявлення більше 30 років. Коріння волосся темної матерії були б привабливим місцем для вивчення, враховуючи, наскільки вони щільні », - зазначив Чарльз Лоуренс, головний науковий співробітник в управлінні астрономії, фізики і технологій в JPL.

Ще одне цікаве відкриття цього комп'ютерного моделювання полягає в тому, що зміни щільності всередині нашої планети - від внутрішнього ядра до зовнішнього, від мантії до кори - будуть відображатися в волоссі. Волосся будуть мати «вигини», відповідні переходам між різними верствами Землі.

Теоретично, якщо б можна було отримати цю інформацію, вчені могли б використовувати волоски холодної темної матерії, щоб нанести на карту шари будь-якого планетарного тіла і навіть зробити висновки про глибини океанів на крижаних місяцях.

Необхідні подальші дослідження, щоб підтвердити ці відкриття і розкрити таємниці природи темної матерії.

Джерело