Pokud hledáte temnou hmotu, ale nevíte, kde ji najít, obří planeta může být právě tím detektorem částic, který potřebujete! Naštěstí je jich v naší sluneční soustavě několik a největší a nejbližší je Jupiter. Výzkumníci odhalili, jak by plynný obr mohl mít klíč k detekci nepolapitelné temné hmoty.
Povaha temné hmoty je jednou z největších záhad fyziky současnosti. Interaguje gravitačně – můžeme vidět, jak drží pohromadě galaxie, které by se jinak rozletěly – ale nezdá se, že by interagoval s normální hmotou jinými způsoby.
Nejpopulárnější teorie tvrdí, že temná hmota je nějaký druh částice, která je buď příliš malá, nebo příliš slabě interagující, než aby ji bylo možné snadno pozorovat. Experimenty s urychlovači částic a srážečem byly navrženy tak, aby stlačovaly subatomární částice k sobě. Vědci doufají, že při srážce uvidí neočekávaný nedostatek energie, což by mohlo naznačovat, že nějaká neznámá částice, možná temná hmota, opustila detektor. Zatím žádné štěstí.
Výzkum
Temná hmota ale musí existovat i v přírodě a mohou ji gravitačně zachytit objekty s velkými gravitačními studny, jako je Země, Slunce a Jupiter. V průběhu času se temná hmota může nahromadit uvnitř planety nebo hvězdy, dokud se nestane dostatečně hustou, aby jedna částice temné hmoty mohla narazit na druhou a zničit obě. I když nevidíme nejtemnější hmotu, měli bychom vidět výsledky takové srážky. Bude produkovat vysokoenergetické záření ve formě gama paprsků.
Teleskop Fermi Gamma-ray Telescope, vypuštěný v roce 2008 na raketě Delta II, zkoumá oblohu po zdrojích gama záření již více než deset let. Výzkumníci Rebecca Lin (Stanford) a Tim Linden (Stockholm) použili dalekohled k pozorování Jupiteru a provedli vůbec první analýzu aktivity gama záření obří planety. Doufali, že uvidí důkazy o nadměrném gama záření produkovaném zničením temné hmoty uvnitř Jupiteru.
Jak vysvětluje Lin, Jupiterova velikost a teplota z něj činí ideální detektor temné hmoty. „Vzhledem k tomu, že Jupiter má ve srovnání s jinými planetami ve sluneční soustavě velký povrch, dokáže zachytit více temné hmoty. Pak se možná divíte, proč nepoužít ještě větší (a velmi blízké) Slunce. No, druhá výhoda je, že protože Jupiter má chladnější jádro než Slunce, způsobuje částicím temné hmoty menší tepelný šok. To může částečně zabránit odpařování světlejší temné hmoty z Jupiteru, která by se vypařila ze Slunce.“
Počáteční studie Jupiteru zatím nevedly k objevu temné hmoty. Existoval však jeden vzrušující přebytek gama záření při nízkých energetických hladinách, který ke správnému studiu vyžaduje sofistikovanější nástroje.
Teleskopy AMEGO a e-ASTROGRAM jsou stále ve vývoji, ale mohou to být jen nástroje potřebné k hledání temné hmoty a Jupiter může být cílovým objektem, ve kterém ji najdeme.
Přečtěte si také:
- Sonda Juno od NASA detekovala Jupiterovu polární záři
- Jupiterova Velká rudá skvrna je nelítostný kanibal, který požírá malé bouře