Se crede că materia întunecată este literalmente peste tot, dar nu o putem vedea. Putem doar să determinăm prezența gravitațională pe o scară cosmică mare. Cercetătorii de fizică teoretică teoreticizează modul în care materia întunecată poate arăta în jurul Pământului. Și ipotezele lor devin puțin "păroase".
Dacă credeți că rezultatele celei mai recente simulări pe calculator, începe să pară că planetele sistemului nostru solar sunt în creștere în mod obișnuit "barbe" de materie întunecată. Această idee nu numai că ne introduce tendința de modă interplanetară necunoscută anterior, dar ne oferă și sugestii despre unde să căutăm dovezi directe ale materiei invizibile, care probabil reprezintă 85% din masa întregului Univers.
În prezent, găsirea unor dovezi directe ale existenței materiei întunecate este incredibil de dificilă. Dar dovezile indirecte ale existenței sale, cosmosul este literalmente plin. Grupările galactice, de exemplu, conțin cantități mari de materie, pe care nu le putem vedea, dar a căror prezență apare atunci când lumina trece prin ea. Deși materia întunecată, cunoscută și sub denumirea de materie non-baryonic, nu poate interacționa cu un puls electromagnetic (cu alte cuvinte, nu poate difuza, reflecta, emița sau refracta lumina atunci când poate fi o lumină normală sau baryonic) așa cum este prezis de teoria relativității lui Einstein, este capabilă să distorsioneze continuumul spațiu-timp.
Astfel de curbe ale continuumului spațiu-timp pot fi determinate prin telescoape. Prin măsurarea distorsiunilor și calcularea cantității de materie vizibilă în ele, vom vedea că cea mai mare parte a gravitației nu este produsă de materia pe care o putem vedea (stelele și galaxiile), ci prin ceea ce nu putem vedea (materia întunecată). De-a lungul anilor, astrofizicii au prezentat diferite idei despre cum interacționează materia întunecată prin gravitate cu materia normală și cum aceste două tipuri de materie sunt interconectate. Observațiile despre mișcarea stelelor și a galaxiilor arată că, pentru a explica mișcarea stelelor, este necesar să existe mult mai multă materie în galaxii decât am crezut. Această observație a condus la ipoteza că toate galaxiile sunt încadrate cu un halou de materie neagră. Pe scară largă, materia întunecată ar trebui să formeze filamente extinse de-a lungul cărora se construiește materia normală, adică galaxiile. Pe o scară mai mică, se crede că "fluxurile cu granulație fină" a materiei întunecate plutesc în spațiul interstelar al galaxiilor, evoluând împreună cu ele.
Cum interacționează materia întunecată cu planetele individuale?
Într-un nou studiu publicat de Jurnalul Astrofizic de Astrofizică, Gary Prezho, un om de știință de la laboratorul de motoare cu reacție din NASA din Pasadena, California, descrie rezultatele cercetărilor sale. Modelul său teoretic explică un pic cum fluxurile particulelor de materie întunecată pot interacționa cu câmpul gravitațional al planetei noastre.
"Fluxul (materia întunecată) poate fi mult mai mult decât întregul nostru sistem solar. În plus, există multe fluxuri diferite care intersectează și se intersectează în vecinătatea planetei noastre ", a spus Prezho în timpul unui comunicat de presă. "Particulele fluxului nu își reduc viteza de mișcare chiar și în timpul interacțiunii dintre materia gazoasă întunecată și gravitatea în timpul formării galaxiei".
Conform rezultatelor simulării sale pe calculator a acestui proces, atunci când fluxurile interacționează cu planeta, fluxurile trec direct prin ea, ca un "fir ultra dens", formând multe "fire de păr" care se extind deasupra suprafeței Pământului. Acest curent, ghidat de câmpul gravitațional al Pământului, nu interacționează cu materia normală a planetei, ci trece prin ea, ca și cum nu ar exista. Cu toate acestea, nu este vorba numai de Pământ; toate câmpurile gravitaționale și, prin urmare, toate planetele sistemului nostru solar trebuie să experimenteze o concentrare intensă a materiei întunecate, emițând fire de materie întunecată în spațiul interplanetar. În ceea ce privește Pământul, materia întunecată depășește limitele sale, adunându-se în "rădăcinile" așa-numitelor "fire de păr" la o altitudine de 965606 km deasupra planetei, aproximativ egală cu dublul distanței dintre Pământ și Lună. Aceste "rădăcini" sunt o mulțime concentrată de materie întunecată. "Sfaturile" părului se întind spre Cosmos la o distanță de două ori față de cea pe care "rădăcinile" sunt de pe Pământ.
În ciuda faptului că această ipoteză se bazează numai pe reproducerea ecuațiilor teoretice, adică reflectă înțelegerea noastră cu privire la modul în care trebuie să se comporte materia întunecată, ea poate deveni baza pentru studierea în continuare a materiei întunecate.
"Dacă am putea determina localizarea rădăcinilor acestor fire de par, am putea trimite o sondă acolo în viitor și să obținem o mulțime de informații despre materia întunecată", spune Prejo.
"Materia intunecată a ocolit toate încercările de ao defini direct, pe care le-am desfășurat în ultimii 30 de ani. Rădăcinile firelor de păr de culoare închisă sunt un obiect foarte atractiv pentru a căuta, având în vedere cât de dense ar trebui să fie în opinia noastră ", a declarat Charles Lawrence, fizician și principal astronom de cercetare la laboratorul de motoare cu reacție NASA.
Interesant, modelul Prezho a arătat că "firele de păr" ar trebui să conțină informații despre ceea ce este în interiorul Pământului, deoarece materia neagră trece prin ea, obținând o "amprentă" a planetei, care poate fi utilizată pentru a studia la distanță compoziția internă a planetei. Evident, acest studiu are unele contradicții grave. Cel mai important dintre ele este faptul că, în ciuda faptului că încă nu putem măsura particulele de materie întunecată în mod direct, ei interacționează cu câmpul gravitațional al planetei așa cum presupune modelul teoretic actual. În plus, pentru a testa această teorie despre firele de păr întunecat, trebuie să dezvoltăm o metodă pentru găsirea locațiilor de materie întunecată în vecinătatea Pământului.
Sunt detectate rădăcinile firelor de păr întunecate? Poate existența lor să explice misterele universului care nu au fost încă dezvăluite? Cine știe, dar aș vrea să cred că ceea ce vedem în sistemul nostru solar este doar o istorie; și "barba" materiei întunecate ar putea fi doar ultimul țipăt al modei cosmice.
