Учёные нашли применение Юпитеру в изучении тёмной материи

По их мнению, гравитационное поле планеты поможет идентифицировать её.

На протяжении нескольких десятилетий природа темной материи оставалась предметом оживленных дискуссий среди ученых. Если эта субстанция действительно представляет собой массивную и медленную частицу, то существует вероятность того, что нейтрино могут возникать в результате её взаимодействий с обычной материей.

В недавно опубликованной статье на платформе arXiv выдвигается предположение о том, что Юпитер может стать местом, где эти процессы можно будет наблюдать.

Благодаря своей значительной гравитации Юпитер способен захватывать частицы темной материи, которые потенциально могут быть зафиксированы водным черенковским детектором. Авторы исследования предлагают отслеживать избыток нейтрино, исходящих от Юпитера, с энергией в диапазоне от 100 МэВ до 5 ГэВ.

Юпитер — крупнейшая планета Солнечной системы, обладающая достаточным размером, чтобы вместить все остальные планеты с некоторым запасом. Она состоит преимущественно из водорода и гелия и не имеет твёрдой поверхности. Среди всех планет Юпитер выделяется своим мощным магнитным полем и сильной гравитацией. Мощь его гравитационного поля такова, что на протяжении веков оно привлекало к себе и разрушало кометы.

До недавнего времени планеты Солнечной системы считались маловероятным местом для поисков темной материи. Это загадочное вещество невозможно зафиксировать обычными методами, однако учёные полагают, что оно составляет около 27% всей Вселенной, значительно превышая массу видимой материи почти в пять раз (остальная часть приходится на тёмную энергию).

Авторы статьи, Сандра Роблес из Королевского колледжа Лондона и Стефан Мейген-Бергер из Мельбурнского университета, предложили методику расчёта уровня аннигиляции нейтрино, возникающих вследствие распада частиц темной материи внутри Юпитера, а также оценили возможность их регистрации существующими нейтринными обсерваториями. Они утверждают, что Юпитер идеально подходит для изучения темной материи благодаря использованию черенковских детекторов. Низкая температура ядра планеты и её значительная гравитация позволяют ей эффективно захватывать и удерживать частицы темной материи. Появление нейтрино вблизи Юпитера свидетельствует о процессах захвата и уничтожения этой таинственной субстанции. Аналогичная методика уже применяется при изучении Солнца.