Hvis du leder efter mørkt stof, men ikke ved, hvor du kan finde det, er en kæmpe planet måske lige den partikeldetektor, du har brug for! Heldigvis er der flere af dem i vores solsystem, og den største og nærmeste er Jupiter. Forskere har afsløret, hvordan en gasgigant kunne holde nøglen til at opdage det undvigende mørke stof.
Mørkt stofs natur er et af fysikkens største mysterier på dette tidspunkt. Det interagerer gravitationsmæssigt – vi kan se det holde sammen galakser, der ellers ville flyve fra hinanden – men det ser ikke ud til at interagere med normalt stof på andre måder.
De mest populære teorier siger, at mørkt stof er en slags partikel, der enten er for lille eller for svagt interagerende til let at kunne observeres. Partikelacceleratorer og kollider-eksperimenter blev designet til at skubbe subatomære partikler sammen. Forskerne håber at se en uventet mangel på energi fra kollisionen, hvilket kunne tyde på, at en eller anden ukendt partikel, måske mørkt stof, har forladt detektoren. Intet held endnu.
Forskning
Men mørkt stof skal også eksistere i naturen, og det kan gravitationsmæssigt fanges af objekter med store gravitationsbrønde, såsom Jorden, Solen og Jupiter. Over tid kan mørkt stof bygge sig op inde i en planet eller stjerne, indtil det bliver tæt nok til, at en partikel af mørkt stof kan ramme en anden og ødelægge begge. Selvom vi ikke kan se det mørkeste stof, bør vi se resultaterne af en sådan kollision. Det vil producere højenergistråling i form af gammastråler.
NASAs Fermi Gamma-ray Telescope, der blev opsendt i 2008 på en Delta II-raket, har undersøgt himlen for gammastrålekilder i mere end et årti. Forskerne Rebecca Lin (Stanford) og Tim Linden (Stockholm) brugte et teleskop til at se på Jupiter og udførte den første nogensinde analyse af den gigantiske planets gammastråleaktivitet. De håbede at se beviser for overskydende gammastråling produceret af udslettelse af mørkt stof inde i Jupiter.
Som Lin forklarer, gør Jupiters størrelse og temperatur den til en ideel detektor for mørkt stof. ”Fordi Jupiter har et stort overfladeareal sammenlignet med andre planeter i solsystemet, kan den fange mere mørkt stof. Så kan du undre dig over, hvorfor ikke bare bruge den endnu større (og meget tætte) Sol. Nå, den anden fordel er, at da Jupiter har en køligere kerne end Solen, giver det mørke stofpartikler mindre et varmechok. Dette kan delvist forhindre fordampning af lysere mørkt stof fra Jupiter, som ville fordampe fra Solen."
Indledende undersøgelser af Jupiter har endnu ikke ført til opdagelsen af mørkt stof. Der var dog et fristende overskud af gammastråling ved lave energiniveauer, som kræver mere sofistikerede værktøjer for at studere ordentligt.
AMEGO- og e-ASTROGRAM-teleskoperne er stadig under udvikling, men de kan bare være de nødvendige værktøjer til at søge efter mørkt stof, og Jupiter kan være målobjektet, hvor man kan finde det.
Læs også:
- NASAs Juno-rumfartøj opdagede Jupiters nordlys
- Jupiters store røde plet er en hensynsløs kannibal, der fortærer små storme