Hvis du leter etter mørk materie, men ikke vet hvor du finner den, kan en gigantisk planet være partikkeldetektoren du trenger! Heldigvis er det flere av dem i vårt solsystem, og den største og nærmeste er Jupiter. Forskere har avslørt hvordan en gassgigant kan ha nøkkelen til å oppdage den unnvikende mørke materien.
Naturen til mørk materie er et av fysikkens største mysterier på denne tiden. Den samhandler gravitasjonsmessig – vi kan se den holde sammen galakser som ellers ville fly fra hverandre – men den ser ikke ut til å samhandle med normal materie på andre måter.
De mest populære teoriene sier at mørk materie er en slags partikkel som enten er for liten eller for svakt samvirkende til at den lett kan observeres. Partikkelakseleratorer og kollidereksperimenter ble designet for å skyve subatomære partikler sammen. Forskerne håper å se en uventet mangel på energi fra kollisjonen, noe som kan tyde på at en eller annen ukjent partikkel, kanskje mørk materie, har forlatt detektoren. Ikke hell ennå.
Undersøkelser
Men mørk materie må også eksistere i naturen, og den kan gravitasjonsmessig fanges opp av objekter med store gravitasjonsbrønner, som Jorden, Solen og Jupiter. Over tid kan mørk materie bygge seg opp inne i en planet eller stjerne til den blir tett nok til at en partikkel av mørk materie kan treffe en annen og ødelegge begge. Selv om vi ikke kan se den mørkeste materie, bør vi se resultatene av en slik kollisjon. Det vil produsere høyenergistråling i form av gammastråler.
NASAs Fermi Gamma-ray Telescope, lansert i 2008 på en Delta II-rakett, har undersøkt himmelen for gammastrålekilder i mer enn et tiår. Forskerne Rebecca Lin (Stanford) og Tim Linden (Stockholm) brukte et teleskop for å se på Jupiter og utførte den første analysen noensinne av den gigantiske planetens gammastråleaktivitet. De håpet å se bevis på overflødig gammastråling produsert av tilintetgjørelsen av mørk materie inne i Jupiter.
Som Lin forklarer, gjør Jupiters størrelse og temperatur den til en ideell mørk materiedetektor. «Fordi Jupiter har et stort overflateareal sammenlignet med andre planeter i solsystemet, kan den fange opp mer mørk materie. Da lurer du kanskje på hvorfor ikke bare bruke den enda større (og veldig nære) solen. Vel, den andre fordelen er at siden Jupiter har en kjøligere kjerne enn solen, gir det partiklene av mørk materie mindre varmesjokk. Dette kan delvis forhindre fordampning av lysere mørk materie fra Jupiter som ville fordampe fra solen."
Innledende studier av Jupiter har ennå ikke ført til oppdagelsen av mørk materie. Imidlertid var det et fristende overskudd av gammastråling ved lave energinivåer som krever mer sofistikerte verktøy for å studere riktig.
AMEGO- og e-ASTROGRAM-teleskopene er fortsatt under utvikling, men de kan bare være verktøyene som trengs for å søke etter mørk materie, og Jupiter kan være målobjektet for å finne den.
Les også:
- NASAs Juno-romfartøy oppdaget Jupiters nordlys
- Jupiters store røde flekk er en hensynsløs kannibal som sluker små stormer