Юпитер ограничил параметры темной материи
Физики-теоретики предложили новый метод для ограничения параметров темной материи на основе данных, полученных орбитальным космическим аппаратом «Галилео» и станцией «Юнона». Исследователи рассчитали поток релятивистских заряженных частиц, рожденных в результате аннигиляции частиц темной материи, и сравнили полученное теоретическое значение с экспериментальным. Препринт статьи опубликован на сайте arxiv.org.
Современная Вселенная состоит приблизительно на пять процентов из видимого вещества, в то время как темная материя и темная энергия вносят в плотность энергии основной вклад (доля темной материи и темной энергии составляют приблизительно 26 процентов и 69 процентов соответственно). Если природа темной энергии сегодня подлинно неизвестна, то темная материя, судя по всему, состоит из новых массивных частиц, отсутствующих в Стандартной модели. Частицы темной материи слабо взаимодействует с окружающим веществом, что усложняет их регистрацию и является предметом для многих экспериментов.
Пролетая через космические объекты, частицы темной материи могут «застрять» в их центре, если за счет взаимодействия с обычной материей их скорость станет меньше второй космической скорости объекта (v2 = 2GM / R). Именно поэтому массивные объекты, например Солнце или Юпитер, интересны в контексте изучения темной материи, так как для них вторая космическая скорость больше (для Юпитера v = 59,5километра в секунду), и, соответственно, больше вероятность захватить частицу темной материи. При этом температура Юпитера гораздо ниже температуры Солнца, поэтому частицы темной материи с энергией порядка гигаэлектронвольта (и ниже) могут оставаться внутри «пятой» планеты, в то время как из Солнца они вероятнее будут вылетать в результате теплового движения. Идеальность условий для поиска темной материи на Юпитере стала поводом для исследований и в апреле предыдущего года была опубликована работа, в которой оценка параметров темной материи производилась с помощью зарегистрированного гамма-излучения.