遥远的外星球可以变成暗物质探测器

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一项新的研究表明,在绕着遥远的太阳旋转的外星世界中可以发现暗物质。这种难以捉摸的物质形式是现代天文学中最令人沮丧和神秘的方面之一。它被认为占了宇宙所有物质的80%,它是完全不可见的,只能通过对周围环境的轻微引力才能检测到。

但是在某些情况下,它可能会沉入大型物体的核心,以热量的形式释放能量。现在,一对天文学家正在倡导一项大胆的新研究计划:将我们对地球以外不断扩展的生命搜索变成对暗物质的狩猎。

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令人沮丧的黑暗

除了暗物质,我们对暗物质知之甚少。1970年代,天文学家维拉·鲁宾(Vera Rubin)注意到星系旋转的方式很有趣。鲁宾发现,如果将我们在星系中看到的所有事物的引力相加,那么鉴于存在多少可见物质,那么恒星绕其星系旋转的速度就太快了,那么在观察到的旋转速度下,她训练望远镜所使用的星系应该在她观察之前已经撕裂了数十亿美元。

自鲁宾的去世以来的几十年中,越来越多的谜团堆积起来。星系团内部的气体太热。星系移动太快。考虑到宇宙的年龄,宇宙有太多的大型结构。早期宇宙产生的残余辐射太坎坷了,无法用正常物质来解释。当通过大质量星系团附近时,来自遥远背景星系的光会弯曲得过于强烈。为了解释所有这些观察,宇宙必须具有一些隐藏的成分。

这是物质的一种形式,但是它不会以任何重要的方式与光或正常物质相互作用。这是暗物质。根据对银河系巨大星团的计算机模拟,无论暗物质是什么,我们都希望它更密集地聚集在银河系中心,并且通常会使您从这些中心越远越稀薄。正是整个银河系中暗物质密度的差异可能有助于天文学家识别这种神秘物质。如果我们只有大型的暗物质探测器散布在整个银河系中。

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行星探测器

一对研究人员在10月发表在预印本杂志arXiv上的一篇论文中指出,暗物质探测器的确散布在银河系中。而且,我们已经发现每年有成千上万的太阳围绕着遥远的太阳运转。它们是系外行星,或者是我们太阳系之外的外星世界,我们正在用开普勒太空望远镜和过境系外行星测量卫星(TESS)进行观测。确实,迄今为止已知的成千上万已确认的系外行星仅占所有可能世界的很小一部分。仅就银河系而言,系外行星真实数量的估计范围从极值(3000亿)到可笑的(1万亿)。

灯光的迹象

这是与暗物质有关的。据我们所知,暗物质几乎不会与正常物质甚至自身发生相互作用。当它确实相互作用时,它是通过涉及弱核力量的相互作用来实现的,而这种弱核力量是难以置信的。几乎每次遇到相遇时,一个暗物质粒子和一个正常物质粒子就会相互滑行而没有任何评论……甚至是快速浏览。

但是极少数情况下,暗物质和普通物质会相互作用,从而使暗物质粒子将其某些能量传递给正常物质粒子,从而减慢了暗物质粒子在此过程中的速度。当发生两件事时,这些相互作用尤为常见:存在大量浓密的正常物质,成为暗物质的引力陷阱,并且周围漂浮着许多暗物质。

对于银河系中心附近的系外行星,可以满足这两个条件。这些地区的暗物质密度比太阳系周围的暗物质密度高得多,大型行星(例如木星大小和更大的行星)可以在其核心中收集暗物质粒子。他们将通过重力来做到这一点:在高密度环境中,正常物质会吸引暗物质到他们身上,并将暗物质拉到他们的中心。

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这些相互作用不仅会减慢暗物质的流动,还会使地球升温。有时,暗物质粒子可能偶尔与自身相互作用,在短暂的能量闪光中相互an灭。这种能量太微弱而无法直接看到,但是在数十亿年的过程中,无数相互作用产生的持续闪光可能会为地球提供额外的热源。

根据研究,最终结果是:靠近银河系中心的行星可能会受到来自暗物质的大量加热,从而使它们的温度升高数千度。为了测试这一点,我们需要考虑许多系外行星的温度。幸运的是,这正是詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)等任务的明确设计目标,该任务定于2021年10月到达太空。

研究人员指出,JWST具有足够的敏感性,如果暗物质的这种影响是真实的,我们应该能够看到明显且明显的变暖现象。行星离银河系中心越近。如果调查顺利进行,那将是有史以来第一个非重力探测暗物质。在搜寻所有这些系外行星的过程中,我们可能只是发现了另一个世界上的生命,这将是一个不错的收获。最初发表在《生命科学》上。

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