С поред нова публикация, най-голямата луна на Слънчевата система може да бъде детектор на тъмна материя. Всичко, което трябва да направим, е да погледнем, съобщи iflscience.
Доколкото астрономите, изучаващи наблюдаемата вселена, могат да преценят, само около 5 процента от нея е съставена от материя. Останалата част, или по-голямата част от нея, е съставена от тъмна материя (около 27 процента) и тъмна енергия (около 68 процента).
Тъмната материя е невидима материя, която не излъчва собствена светлина и взаимодейства с нормалната материя само чрез гравитация, за което можем да видим доказателства в галактиките и галактическите купове. Но като се има предвид, че изглежда има пет пъти повече от обикновената материя, учените, разбира се, търсят преки доказателства за нейното съществуване.
Проблемът е, че има доста кандидати за тъмна материя, от аксиони и слабо взаимодействащи масивни частици ( WIMPS ) до стерилни неутрино и първични черни дупки. Учените са измислили начини за откриване на много от тези кандидати или поне експерименти, които биха могли да бъдат проведени в бъдеще, но досега не са успели да открият вероятни частици тъмна материя или техните странични продукти.
Особена трудност представлява откриването на по-големи кандидати за тъмна материя, като например първични черни дупки, солитони, странджлети и други.
„Докато по-голямата част от вниманието е фокусирано върху търсенето на нови частици с присъщо слаби взаимодействия, алтернативна парадигма, известна като макроскопична тъмна материя, предполага, че тъмната материя може вместо това да е съставена от макроскопични обекти с висока маса и достатъчно ниска числена плътност, за да избегне настоящите усилия за откриване“, обяснява новата статия.
Ако тъмната материя е по-малко разпространена, но и по-голяма, тя може да изисква много по-масивен детектор, като например планета или луна. В новата си статия Уилям ДеРоко, постдокторант в Университета на Мериленд, предполага, че може би вече имаме идеален експеримент, обикалящ около Юпитер: Ганимед, най-голямата луна в Слънчевата система.
Проведени са експерименти, които са изключили определени маси, които тези кандидати за тъмна материя могат да представляват. Все още обаче има маси за изследване, които не са изключени.
Леденият спътник Ганимед, по-голям от Меркурий и до голяма степен непроменен в течение на 2 милиарда години, може да е особено подходящ за тази задача.
„От решаващо значение е, че поради композиционно диференцираните си подземни слоеве, сблъсъците на DM с Луната могат да освободят дълбок подземен материал, който традиционните удари не могат, осигурявайки критична сигнатура, чрез която да се разграничат взаимодействията на DM от конвенционалните.“
Ако макроскопични кандидати за тъмна материя са ударили Ганимед, би трябвало да се видят признаци за това. Според работата на ДеРоко, която все още не е рецензирана, предстоящите апарати Jupiter Icy Moons Explorer (Juice) и Europa Clipper биха могли да открият такива сигнатури със своите спектрални устройства с висока резолюция.
„Особено внимание заслужават малките кратери (≲ 10 км) с аномално голям обем стопилка, показващи състав, значително различен от този на околните региони“, добавя ДеРоко, „тъй като подобни характеристики биха били трудни за обяснение чрез конвенционалното образуване на кратери.“
ДеРоко се фокусира върху вертикалните удари за опростяване на модела, но предполага, че по-плитките удари биха могли да бъдат още по-видими за тези космически кораби.
Макар и интересно, това изследване се фокусира върху макроскопичната тъмна материя, която в момента е по-малко популярна сред физиците, отколкото кандидатите за лека и ултралека тъмна материя. По-внимателното разглеждане на Ганимед може да ни помогне да намерим доказателства за такъв кандидат или да ограничим търсенето си. Ако приемем, че резултатите са неубедителни или не открият нищо, сондите на Юпитер все пак ще имат къде да търсят други кандидати, като самият Юпитер също е предложен като потенциален детектор на тъмна материя .
