|
Миссии к Юпитеру могут помочь в поисках темной материи
|
|
|
|
В недавнем исследовании, опубликованном в Journal of High Energy Physics, два исследователя из Университета Брауна продемонстрировали, как данные прошлых миссий на Юпитер могут помочь ученым изучить темную материю, одно из самых загадочных явлений во Вселенной. Причина, по которой были выбраны прошлые миссии Юпитера, связана с большим объемом данных, собранных о самой большой планете в Солнечной системе, в первую очередь с орбитальных аппаратов Галилео и Юнона. Неуловимая природа и состав темной материи продолжают ускользать от ученых, как фигурально, так и буквально, потому что она не излучает никакого света. Так почему же ученые продолжают изучать это загадочное и совершенно невидимое явление?
|
|
|
|
«Потому что он есть, и мы не знаем, что это такое», — говорит доктор Линфэн Ли, научный сотрудник Университета Брауна и ведущий автор статьи. «Есть веские доказательства, полученные из самых разных наборов данных, указывающих на темную материю: космический микроволновый фон, движение звезд внутри галактик, эффекты гравитационного линзирования и так далее. Короче говоря, она ведет себя как некая холодная, неинтерактивная (следовательно, темная) материя. пыль на больших масштабах длины, в то время как ее природа и возможные взаимодействия в меньшем масштабе длины до сих пор неизвестны. Это должно быть что-то совершенно новое: что-то отличное от нашей барионной материи».
|
|
|
В исследовании ученые обсудили, как захваченные электроны в массивном магнитном поле и радиационном поясе Юпитера можно использовать для изучения темной материи и темного посредника, которые существуют между тем, что известно как темный сектор, и нашим видимым миром. Они вывели три сценария захваченных электронов в радиационных поясах Юпитера: полностью захваченные, квазизахваченные и незахваченные электроны. Их результаты показали, что зарегистрированные измерения миссий Galileo и Juno указывают на то, что произведенные электроны могут быть либо полностью, либо квази-ловушками в самых внутренних радиационных поясах Юпитера, что в конечном итоге способствует потокам энергичных электронов.
|
|
|
|
Одной из целей этого исследования было приложить первоначальные усилия по использованию данных предыдущей, активной и будущей миссии на Юпитер для изучения новой физики, выходящей за рамки традиционной модели физики элементарных частиц. Хотя данные для этого исследования были собраны в ходе многолетних миссий орбитальных аппаратов «Галилео» и «Юнона» к Юпитеру, Ли не думает, что такое исследование можно проводить с использованием данных других долгосрочных миссий к другим планетам, таким как Сатурн. и его историческая миссия Кассини.
|
|
|
|
«Во-первых, Юпитер намного тяжелее Сатурна, — объясняет Ли. «Его скорость убегания почти в два раза больше, чем у Сатурна, а это означает, что скорость захвата темной материи на Юпитере значительно выше. Кроме того, у Юпитера нет значительного главного кольца, и электроны могут задерживаться в течение длительного времени, прежде чем будут поглощены. материалы колец. Другие небесные тела в солнечных системах просто слишком малы (например, Земля). Солнце — очень интересная цель, но его магнитное поле весьма нетривиально. Мы пока не знаем, как интерпретировать солнечные данные, но это заслуживает дальнейшего рассмотрения». Хотя Ли сказал, что они еще не решили, что делать дальше с точки зрения будущих исследований, статья завершается рекомендациями для будущих миссий на Юпитер, чтобы расширить сферу физики элементарных частиц, а также обеспечить более точные измерения потоков энергичных электронов, обсуждаемых в этой статье.
|
|
|
|
Источник
|
