Den mörka materian antas stå för 80% av all materia
i universum och är osynlig och enbart detekterbara genom den svaga gravitationskraft
på omgivningen (om det nu är okänd materia som ger denna effekt).
I en ny studie visas att mörk materia kanske kan upptäckas på exoplaneter som kretsar kring avlägsna solar närma
galaxens centrum.
I studien diskuteras att i vissa situationer kan
mörk materia samla sig i kärnan av ett massivt objekt i detta fall en exoplanet
och där som effekt frigöra energi i form av värme. Nu hoppas astronomer i ett nytt forskningsprogram att söka efter denna mörka materias
effekt.
Mörk materias historia gå tillbaks till 1970-talet då
astronom Vera Rubin såg något märkligt i galaxers roterande. Rubin fann att
stjärnor kretsade runt i vintergatan alldeles för snabbt med tanke på hur
mycket synlig materia det fanns. Hon kom då fram till att om du lägger upp
gravitationsdragningen av allt vi kan se i en galax och sedan observerar
rotationshastigheten i galaxen borde dessa slitits itu för miljarder år
sedan. Men då detta inte skett måste någon okänd form av materia finnas som ger
en sammanhållande effekt.
Min uppfattning (min anm.) är att om det finns mörk
materia finns det mörk energi. Men jag tror att det som vi ser är en effekt av vanlig materia och energi som vi ännu inte förstår.
Under årtiondena sedan Rubins upptäckt har fler
mysterier hopat sig. Gasen inuti galaxhopar är för het för kända processer från materia och energi. Galaxer rör sig för fort. Universum har för många
storskaliga strukturer med tanke på universums ålder. Strålning från det
tidiga universum är för ojämnt fördelad för att kunna förklaras av materia
ensamt Kanske (min anm.) vi skulle lägga mer energi i att förstå detta som effekt av gravitation. Ljuset från avlägsna bakgrundsgalaxers kurvor är för starkt när de
passerar nära massiva galaxhopar för att förklaras med den kunskap vi har i dag
om materia och energi.
Baserat på datorsimuleringar av gigantiska kluster
av galaxer med beräkning av mörk materias existens förväntar vi oss att
den finns mer in mot centrum i galaxer och i allmänhet tunnare längre ut från dessa centra. Och att det är dessa skillnader i mörk
materias densitet i en galax som kan hjälpa astronomer identifiera detta
mystiska ämnes effekt på en exoplanet. Mörk materia är utspridd genom hela Vintergatan.
Exoplaneter har vi hittat tusentals av i omloppsbana runt avlägsna solar. Flertalet
av Kepler Space Telescope och Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
Faktum är att de tusentals bekräftade exoplaneter
som hittills hittats bara utgör en liten andel av alla möjliga världar. Bara i
Vintergatan varierar uppskattningarna av det verkliga antalet exoplaneter från
det extrema antalet av 300 miljarder till 1 biljon.
Ibland antas mörk materia och vanlig materia
interagera vilket gör att den mörka materian för över en del av sin energi till
den normala materian vilket saktar ner dess rörelse på grund av den mörka materian i processen. Dessa
interaktioner är särskilt vanliga när två saker händer: det finns en stor tät
koncentration av normal materia som fungerar som en gravitationsfälla för mörk
materia och det finns massor av mörk materia som flyter runt.
Dessa två kriterier skulle kunna uppfyllas på exoplaneter nära Vintergatans centrum. Den mörka materians densitet i dessa områden
är mycket högre än den är runt solsystemet och stora planeter (Jupiter-storlek
och uppåt) och kan samla mörk materia partiklar i sina kärnor. Den skulle göra
detta genom sin gravitation. I högdensitetsmiljöer kan den normala materian dra
den mörka materian till sitt centrum.
Dessa interaktioner skulle inte bara sakta ner den mörka
materians rörelse det skulle även värma upp planeten. Mörk materia anses även interagera
med sig självt i vissa fall och förintas i en kort blixt av energi. Denna
energi skulle vara för svag för att se direkt men under loppet av miljarder år skulle
dessa ihållande blixtar från otaliga interaktioner kunna bidra med till en
extra källa av värme till planeten.
Slutresultatet blir då enligt forskningen att planeter
närmare centrum av galaxen kan uppleva en betydande mängd uppvärmning från mörk
materia vilket får temperaturen att stiga med tusentals grader.
För att testa denna teori måste vi ta temperaturerna
på många exoplaneter. Det blir ett av de uppdrag som James Webb
Space Telescope (JWST) är inställd för att klara av då detta kommer upp i rymden i oktober 2021.
Forskarna noterade att JWST har precis tillräcklig känslighet (att både registrera temperaturer på exoplaneter och i sökandet
tillräckligt nära det galaktiska centrumet) för att finna om denna effekt av
mörk materia är verklig. Om så bör vi kunna se en distinkt och märkbar
uppvärmning av planeter ju närmare de är till det galaktiska centrumet i en
galax.
Bild från pixabuy.com. Tycker det fascinerande att
se på bilder som är vad vi idag anser är fantasiplatser därute.