Ловушка Юпитера: новые горизонты в исследовании тёмной материи

Учёные предложили необычный способ изучения тёмной материи, используя крупнейшую планету Солнечной системы — Юпитер. Об этом сообщает "Царьград".

Благодаря мощному гравитационному полю, он может стать инструментом для обнаружения и анализа загадочной субстанции, которая до сих пор остаётся одной из самых больших тайн Вселенной.

На протяжении многих лет природа тёмной материи вызывала жаркие споры среди исследователей. Это вещество не излучает свет и не взаимодействует напрямую с электромагнитным излучением, из-за чего его невозможно зафиксировать традиционными методами. Однако считается, что тёмная материя составляет около 27% всей массы Вселенной, значительно превышая долю обычного вещества. Учёные полагают, что её частицы могут быть массивными и медленно движущимися, а их взаимодействия с привычной материей способны порождать нейтрино — элементарные частицы, которые можно зарегистрировать с помощью современных технологий.

Недавно ученые предложили использовать Юпитер для наблюдения за процессами, связанными с тёмной материей. Исследователи считают, что гигантская планета способна захватывать частицы этого загадочного вещества, создавая условия для их изучения.

Юпитер — крупнейший объект Солнечной системы после Солнца. Его размеры так велики, что он мог бы вместить все остальные планеты вместе взятые. Состоящий преимущественно из водорода и гелия, Юпитер обладает мощным магнитным полем и колоссальной гравитацией, которая в течение веков притягивала и разрушала пролетающие кометы. Эти характеристики делают планету идеальной "ловушкой" для частиц тёмной материи.

Учёные предполагают, что частицы тёмной материи, попадая в гравитационное поле Юпитера, могут аннигилировать, порождая нейтрино с энергией от 100 МэВ (Мегаэлектронвольт) до 5 ГэВ (Гигаэлектронвольт). Эти нейтрино, по мнению исследователей, можно зафиксировать с помощью водных черенковских детекторов, которые уже используются для анализа подобных частиц.

До недавнего времени планеты Солнечной системы не рассматривались как подходящие объекты для поисков тёмной материи. Однако недавние исследования показали, что низкая температура ядра Юпитера и его массивное гравитационное поле позволяют эффективно "захватывать" частицы загадочной субстанции. Возникающие в результате взаимодействий нейтрино могут служить доказательством процессов аннигиляции и распада тёмной материи.

Подобные методики уже применяются при изучении Солнца, но Юпитер, благодаря своим уникальным характеристикам, может стать ещё более удобным "полевым объектом" для таких исследований.

В своей работе Сандра Роблес из Королевского колледжа Лондона и Стефан Мейген-Бергер из Мельбурнского университета предложили детальную методику расчёта уровня аннигиляции нейтрино, образующихся при распаде частиц тёмной материи внутри Юпитера. Также они оценили возможности современных нейтринных обсерваторий для фиксации этих частиц.

Исследователи подчёркивают, что уникальность условий Юпитера для подобных наблюдений, может сыграть ключевую роль в изучении тёмной материи. Если гипотеза подтвердится, это станет важным шагом на пути к разгадке одной из самых больших тайн современной физики.

Уточнения

Черенковский детектор — детектор элементарных частиц, использующий детектирование черенковского излучения, что позволяет косвенным образом определить массы частиц, или отделить более лёгкие частицы от более тяжёлых.