Ганімед – природний детектор темної матерії?

Ганімед, найбільший супутник Юпітера, а також найбільший супутник у Сонячній системі, може функціонувати як гігантський детектор темної матерії. Фізики вважають, що великі частинки темної матерії, якщо вони існують, можуть створювати незвичайні ударні кратери на крижаній поверхні Ганімеда.

Вид на Ганімед з космічного апарату NASA «Юнона». (Джерело: NASA)

Зазвичай вчені шукають темну матерію як надлегкі частинки, які дуже слабо взаємодіють зі звичайною матерією. Однак інша гіпотеза припускає, що темна матерія може існувати як дуже великі частинки – розміром від баскетбольного м'яча до астероїда – але які надзвичайно рідкісні та їх важко виявити.

Через рідкість великих частинок темної матерії, для їх виявлення потрібен детектор величезних розмірів – як-от місяць чи планета. Ганімед, з його давньою та відносно незміненою крижаною поверхнею, є ідеальним кандидатом для збереження слідів цих рідкісних зіткнень.

Майбутні місії з дослідження космосу можуть допомогти виявити унікальні ударні кратери, спричинені темною матерією. Якщо їх знайдуть, це стане вирішальним доказом існування нового типу темної матерії та відкриє абсолютно нові шляхи досліджень в астрофізиці.

Характерний ударний кратер на Ганімеді. (Джерело: NASA)

Темна матерія — це форма матерії, яка не випромінює світло чи будь-який інший тип випромінювання, який можна виявити за допомогою телескопів. Хоча її неможливо побачити безпосередньо, вчені вважають, що вона існує завдяки своєму гравітаційному впливу на галактики та об'єкти у Всесвіті.

Галактики обертаються швидше, ніж це може пояснити їхня видима маса. Це говорить про те, що існує велика кількість «прихованої» матерії, яка утримує їх разом гравітацією. Темна матерія становить близько 85% загальної маси у Всесвіті, але ми розуміємо лише невелику її частину.

Темна матерія надзвичайно важлива у Всесвіті – не тому, що ми добре її розуміємо, а тому, що вона керує тим, як працює Всесвіт.

Якби ми покладалися виключно на масу зірок і планет, які бачимо, галактики розпадалися б під час обертання. Але насправді вони залишаються стабільними – що свідчить про наявність додаткової гравітаційної сили від темної матерії, яка утримує їх разом.

Відразу після Великого вибуху темна матерія сприяла формуванню скупчень галактик, галактик та інших великих структур. Без темної матерії Всесвіт не був би в його нинішньому вигляді – він, ймовірно, був би просто хмарою розрідженого газу.

Темна поверхня Ганімеда – сховище історії зіткнень. (Джерело: NASA)

Оскільки темна матерія не взаємодіє зі світлом, проте має сильний гравітаційний вплив, вона може допомогти нам перевірити та розширити існуючі фізичні теорії, такі як теорія відносності або Стандартна модель фізики елементарних частинок. Відкриття темної матерії може призвести до відкриття нових фундаментальних частинок або навіть інших вимірів. Це шлях до розширення нашого розуміння природи Всесвіту.

Такі місії, як зонд NASA «Ганімед», спрямовані на пошук слідів масивної темної матерії – частинок, які могли б створювати характерні ударні кратери на крижаній поверхні цього супутника. Якщо їх буде виявлено, це стане значним проривом в астрономії.

Мінх Хоан

Джерело: https://vtcnews.vn/ganymede-thiet-bi-do-vat-chat-toi-tu-nhien-ar960424.html