Оваа илустрација ја покажува Земјата опкружена од теоретски нишки (филаменти) на темна материја, или „влакна.“ Заслуга: NASA/JPL-Caltech
Сончевиот систем можеби е многу повлакнест отколку што мислевме. Нова студија предлага постоење на долги нишки на темна материја, или „влакна.“
Темната материја е невидлива, мистериозна супстанца што сочинува околу 27 проценти од вкупната материја и енергија во универзумот. Регуларната материја, што сочинува сè што гледаме околу нас, е само 5 проценти од универзумот. Остатокот е темна енергија, чуден феномен поврзан со забрзаното ширење на универзумот. Ниту темната материја ни темната енергија не може да бидат директно детектирани, но и покрај тоа, многу експерименти се обидуваат да ги откријат мистериите на темната материја, длабоко под површината на Земјата или во вселената.
Врз основа на многу набљудувања на гравитациско привлекување, научниците се сигурни дека темна материја постои, и имаат измерено колку е застапеноста во универзумот со точност повисока од 1 процент. Водечка теорија е дека темната материја е „ладна“, што значи дека не се движи многу, и дека е „темна“ од аспект на тоа дека не создава ниту пак влијае со светлина.
Галаксиите, кои содржат ѕвезди направени од вообичаената материја, се формираат поради флуктуации на густината на темната материја. Гравитацијата игра улога на лепило што ги држи заедно нормалната и темната материја во галаксиите. Според пресметки направени во 1990тите и симулации направени во последната декада, темната материја формира „ситнозрнести струи“ од честички што се движат со иста брзина и орбитираат околу галаксии како нашата.
Овој уметнички приказ го зумира тоа како „влакната“ од темна материја може да изгледаат околу Земјата. Заслуга: NASA/JPL-Caltech
Формирањето на ситнозрнестите потоци од темна материја е споредено со мешање на сладолед од чоколадо и ванила. Со промешување на топка од едниот и другиот неколку пати се добива измешана шема, но сè уште може да се забележат различните бои. Кога гравитацијата меѓусебно влијае со ладната темна материја при формирањето на галаксија, сите честички продолжуваат да се движат со иста брзина. Но што се случува кога еден од овие потоци од честички ќе се приближи до планета како Земјата? Научниците користеле компјутерска симулација за да дознаат. Анализите покажуваат дека кога темна материја поминува низ планета, потокот од честички се збива во премногу густа нишка, или „влакно,“ од темна материја. Всушност, би требало да постојат многу такви влакна кои никнуваат од Земјата. Поток од обична материја не би поминал низ Земјата, но од гледна точка на темната материја, Земјата не е пречка. Според симулациите, Земјината гравитација би го фокусирала и закривила потокот од честички во тенко, густо влакно.
Влакната кои се појавуваат од планетите имаат „корени,“ каде концентрацијата на честички на темна материја во влакното е најгуста, и „врвови,“ каде влакната завршуваат. Кога честички на темна материја протекуваат низ јадрото на Земјата, тие се збиваат во „коренот“ на влакното, каде густината на честички е околу милијарда пати поголема од просечната. Коренот на такво влакно би требало да е околу 1 милион километри оддалечено од површината на Земјата, или двојно подалеку од месечината. Честичките кои поминуваат низ површината на Земјата го формираат врвот на влакното, на двојна оддалеченост од Земјата до коренот на влакното.
Коренот на влакно од темна материја создаден од честички кои поминуваат низ јадрото на Јупитер би било околу 1 трилион пати погусто од просечната густина на темната материја. Заслуга: NASA/JPL-Caltech
Доколку успееме да ги лоцираме корените на овие влакна, би можеле потенцијално да испратиме сонда таму и да добиеме богатство од податоци за темна материја.
Проток на честички низ јадрото на Јупитер би создал дури погусти корени: околу 1 трилион пати погусти од оригиналниот поток, според симулациите.
Друг фасцинантен пронајдок од овие компјутерски симулации е дека промените во густината во внатрешноста на нашата планета, од внатрешното, до надворешното јадро, до обвивката и надворешната кора, би се рефлектирале во влакната. Влакната би имале “свиоци” што би одговарале на премините помеѓу различните слоеви на Земјата.
Теоретски, доколку е возможно да ја добиеме оваа информација, научниците би можеле да ги користат влакната од ладна темна материја за да ги мапираат слоевите на било кое планетарно тело, па дури и длабочините на океаните на ледените месечини. Потребни се понатамошни студии да ги поддржат овие откритија и да ги отклучат мистериите за природата на темната материја.
Превод: Биљана Велинова
Извор: Phys.org
