Teoriškai buvo teigiama, kad tamsiosios materijos egzistuoja palyginti neseniai, ir mes nuėjome ilgą kelią, kad suprastumėme, kas sudaro 23% mūsų Visatos. Neseniai paskelbtas dokumentas apie tamsiąją medžiagą arčiau namų - čia pat, mūsų pačių saulės sistemoje - atskleidžia, kad ji yra tankesnis ir masyvesnis nei galaktikos halo.
Tamsi materija yra tiesiog keista medžiaga. Jis neišskiria šviesos, turi masę ir reaguoja gravitaciškai su „normalia“ medžiaga - daiktais, kuriuos sudaro mes, mūsų planeta ir žvaigždės. Kaip ir normali materija, ji dėl šio gravitacinio traukos „prikimba“ arba prikimšta; arti galaktikų randame daugiau tamsiosios medžiagos nei didžiuliuose plotuose tarp jų.
Tamsioji materija nėra šiaip sau nutolusi Paukščių Take ar kažkur kitoje Visatos pusėje: ji yra čia pat, mūsų Saulės sistemos namuose. Neseniai pateiktame dokumente Fizinė apžvalga D, Ethan Siegel ir Xiaoying Xu iš Arizonos universiteto išanalizavo tamsiosios medžiagos pasiskirstymą mūsų Saulės sistemoje ir nustatė, kad tamsiosios medžiagos masė yra 300 kartų didesnė nei galaktikos halogeno vidurkis, o tankis yra 16 000 kartų didesnis nei foninės tamsiosios materijos.
Per Saulės sistemos istoriją Xu ir Siegel apskaičiavo, kad buvo paimta 1,07 X 10 ^ 20 kg tamsiosios medžiagos arba apie 0,0018% Žemės masės. Norėdami gauti rankeną ant šio skaičiaus, Cereso masė - didžiausias asteroido juostos objektas tarp Marso ir Jupiterio - yra maždaug 9 kartus didesnė už šią sumą.
Siegelis ir Xu apskaičiavo, kiek tamsiųjų medžiagų Saulės sistema sunaikino per savo 4,5 milijardo metų gyvenimo trukmę, modeliuodamas foninės tamsiosios medžiagos halo sudėtį Saulės sistemos orbitoje aplink galaktiką ir apskaičiuodamas, kiek tamsiosios medžiagos būtų būti įstrigęs Saulės sistemos, kai ji juda per šį halo. Jie apskaičiavo Saulę ir kiekvieną iš aštuonių planetų atskirai, pateikdami medžiagos pasiskirstymą Saulės sistemoje ir bendrą užfiksuotą kiekį.
Panašiai kaip važiuodami automobiliu per nestiprų snaigę, tamsiosios medžiagos „prilimpa“ prie Saulės sistemos, kai ją gravitaciniu ryšiu sieja Saulė ir planetos. Kai dalis sniego tirpsta ant jūsų priekinio stiklo (tikiuosi), kai kurie neprilipo prie gaubto, o dauguma tiesiog skraido pro šalį, tamsiosios medžiagos taip pat nėra paskirstytos tolygiai visoje mūsų Saulės sistemoje. Kai kurios planetos juosia daugiau nei kitos tamsiosios medžiagos nei kitos, atsižvelgiant į tai, kur jos yra. Žemiau parodytas tamsiosios medžiagos tankio pasiskirstymas Saulės sistemoje
Pirmasis smaigalys yra gyvsidabris, o kiti du smaigaliai yra Venera ir Žemė (Marsas jo nerodo). Kitas yra Jupiteris, po kurio eina nedidelis guzas iš Saturno ir pagaliau Uranas ir Neptūnas kartu sukuria paskutinį mažą guzą.
Kaip vietinė tamsiosios medžiagos įtaka Saulės sistemos sąveikai? Na, tai nedaro didelio poveikio planetų orbitoms ir nemažina Saulės sistemos orbitoje aplink galaktikos centrą.
„Planetų orbitos, jei juose būtų pakankamai tamsiosios materijos, perihelijos procesas įvyktų greičiau nei tuo atveju, jei nebūtų tamsiosios medžiagos. Šių stebėjimų metu leidžiamas tamsiosios medžiagos kiekis yra žymiai didesnis už tą, kurį prognozuoju. Perihelio precesijos matavimo paklaidos yra šimtosios šimtosios lanko sekundės per šimtą vienetų per šimtmetį ... Net jei manote, kad tamsiosios medžiagos ramybė Saulės sistemos judėjimo galaktikos atžvilgiu yra ramybė (kuri yra kraštutinis pavyzdys), Saulė yra 10–30 kg; užfiksavę 10 ^ 20 kg tamsiosios medžiagos sankaupą, Saulės sistemos eksploatavimo laikas sulėtės maždaug 20 mikronų per sekundę. Taigi to būtų nedaug “. - Etanas Siegelas el. pašto interviu.
Ir, deja, šiuo apreiškimu nebus išspręsta „Pioneer“ anomalijos paslaptis, nes užfiksuotos tamsiosios medžiagos masės nepakanka nepaprastiems to erdvėlaivio judesiams paaiškinti.
Didesnės tamsiosios medžiagos tankio ir masės atradimas mūsų kaimynystėje gali padėti tiriant ir aptikant tamsiąją medžiagą. Žinodami vietinės tamsiosios medžiagos masės ir tankio pasiskirstymą - ir žinodami, kiek jos reikia ir kur jos ieškoti -, astronomai pasidomės išsiaiškindami, iš ko ji susideda, gavusi daugiau informacijos.
„Mūsų vietinio tamsiosios medžiagos tankio ir greičio pasiskirstymo nustatymas turi didelę reikšmę tiesioginiams aptikimo eksperimentams. Naujausi atlikti skaičiavimai daro prielaidą, kad tamsiosios medžiagos savybės Saulės vietoje yra išvestos tiesiai iš galaktikos halo. Palyginimui, mes pastebime, kad antžeminiuose eksperimentuose taip pat reikia atsižvelgti į tamsiosios medžiagos komponentą, kurio tankis yra 16 000 kartų didesnis už fono halo tankį “, - rašė Xu ir Siegel.
Šaltinis: „Arxiv“, el. Pašto interviu su Ethanu Siegeliu
