Астрофизики находят все больше доказательств в пользу планет из темной материи. Как мы будем их искать?

Самый сложный поиск

Ведущий автор новой работы физик-теоретик Ян Бай заявил, что темную материю можно разделить на отдельные частицы и составные части, включая макроскопические капли темной материи или макросы, которые могут иметь массу планетарного масштаба.

Это означает, что несмотря на непонимание того, что такое темная материя и из чего она состоит, «лишние» гравитационные силы во Вселенной позволяют ученым предположить существование отдельных структур из темной материи.

«Макроскопическое состояние темной материи с массой и/или радиусом, подобными массе/радиусу планеты, будет проявляться как темная экзопланета. Даже если это состояние ограничено звездной системой и если в его основе лежит совсем иная физика», 一 пишут исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон.

Сегодня для поиская экзопланет или планет вне Солнечной системы ученые анализируют влияние этой планеты на распространение света от ее материнской звезды.

Точно измеряя искажение такого света, астрофизики могут определить размер, массу и даже химический состав экзопланеты.

Например, разные варианты искажения света позволяют заметить огромную разреженную атмосферу газового гиганта Юпитера. Или наоборот, более высокая плотность, как у Земли, подразумевает каменистый состав.

Как правило, планеты-газовые гиганты имеют гораздо больший размер. Но в случае с гипотетическими планетами из темной материи все может быть совсем по-другому.

Ученые считают, что подобные планеты могут быть более плотными, чем железо, или же настолько низкоплотными, что их существование будет невозможно объяснить.

Для поиска и анализа подобных аномалий исследователи предлагают измеряют спектр света звезды во время прохождения планеты и сравнивать его со светом звезды в обычном режиме. Таким образом они могут засечь более тусклые и более яркие длины волн.

Если определенное количество света будет поглощено и/или искажено молекулами в атмосфере планеты 一 ученые смогут собрать эти данные для химического анализа. Если в спектрально анализе будут серьезные аномалии 一 это может указывать на существование экзопланеты из темной материи.

Такое может произвойти, если радиальная скорость будет указывать на прохождение планеты вокруг звезды в определенной точке, но никакого прохождения на самом деле не будет.

«Из-за своей крошечной, но не исчезающей силы взаимодействия с частицами Стандартной модели экзопланета темной материи может быть не полностью непрозрачной, что делает форму кривой блеска отличимой от кривой обычной экзопланеты», — пишут исследователи.

Учитывая то, что многие звездные системы имеют эллиптические орбиты, у ученых есть много вариантов для обнаружения планет из темной материи.

В перспективе, обнаружение подобных экзопланет позволит подтвердить или опровергнуть главные космологические теории, а также узнать, что из себя представляет темная материя.