Jos etsit pimeää ainetta, mutta et tiedä mistä löytää, jättiläinen planeetta voi olla juuri tarvitsemasi hiukkasilmaisin! Onneksi niitä on aurinkokunnassamme useita, ja suurin ja lähin on Jupiter. Tutkijat ovat paljastaneet, kuinka kaasujättiläinen voisi olla avain vaikeasti havaittavan pimeän aineen havaitsemiseen.
Pimeän aineen luonne on yksi fysiikan suurimmista mysteereistä tällä hetkellä. Se on vuorovaikutuksessa painovoimaisesti – voimme nähdä sen pitävän yhdessä galakseja, jotka muuten lentävät erilleen – mutta se ei näytä olevan vuorovaikutuksessa normaalin aineen kanssa muilla tavoilla.
Suosituimmat teoriat väittävät, että pimeä aine on jonkinlainen hiukkanen, joka on joko liian pieni tai liian heikosti vuorovaikutuksessa helposti havaittavaksi. Hiukkaskiihdyttimet ja törmäyskokeet suunniteltiin työntämään subatomisia hiukkasia yhteen. Tutkijat toivovat näkevänsä törmäyksestä odottamattoman energian puutteen, mikä voisi viitata siihen, että jokin tuntematon hiukkanen, ehkä pimeä aine, on lähtenyt ilmaisimesta. Ei onnea vielä.
Tutkimus
Mutta pimeän aineen täytyy olla myös luonnossa, ja se voidaan vangita painovoimaisesti kohteilla, joissa on suuria gravitaatiokuovia, kuten Maa, Aurinko ja Jupiter. Ajan myötä pimeää ainetta voi kertyä planeetan tai tähden sisään, kunnes siitä tulee tarpeeksi tiheä, jotta yksi pimeän aineen hiukkanen voi osua toiseen ja tuhota molemmat. Vaikka emme näe pimeintä ainetta, meidän pitäisi nähdä tällaisen törmäyksen seuraukset. Se tuottaa korkeaenergistä säteilyä gammasäteilyn muodossa.
NASAn Fermi Gamma-ray Telescope, joka laukaistiin vuonna 2008 Delta II -raketilla, on tutkinut taivaalta gammasäteilylähteitä yli vuosikymmenen ajan. Tutkijat Rebecca Lin (Stanford) ja Tim Linden (Tukholma) katsoivat kaukoputkella Jupiteria ja suorittivat ensimmäisen analyysin jättiläisplaneetan gammasäteilystä. He toivoivat näkevänsä todisteita Jupiterin sisällä olevan pimeän aineen tuhoamisen tuottamasta liiallisesta gammasäteilystä.
Kuten Lin selittää, Jupiterin koko ja lämpötila tekevät siitä ihanteellisen pimeän aineen ilmaisimen. "Koska Jupiterilla on suuri pinta-ala verrattuna muihin aurinkokunnan planeetoihin, se voi vangita enemmän pimeää ainetta. Sitten saatat ihmetellä, miksi et vain käytä vielä suurempaa (ja hyvin läheistä) aurinkoa. No, toinen etu on, että koska Jupiterilla on viileämpi ydin kuin Auringossa, se antaa pimeän aineen hiukkasille vähemmän lämpöshokkia. Tämä saattaa osittain estää kevyemmän pimeän aineen haihtumisen Jupiterista, joka haihtuisi Auringosta."
Jupiterin alustavat tutkimukset eivät ole vielä johtaneet pimeän aineen löytämiseen. Alhaisilla energiatasoilla oli kuitenkin yksi houkutteleva ylimäärä gammasäteilyä, jonka tutkiminen vaatii kehittyneempiä työkaluja.
AMEGO- ja e-ASTROGRAM-teleskoopit ovat edelleen kehitteillä, mutta ne voivat olla vain työkaluja, joita tarvitaan pimeän aineen etsimiseen, ja Jupiter voi olla kohdeobjekti, josta se löydetään.
Lue myös:
- NASAn Juno-avaruusalus havaitsi Jupiterin revontulia
- Jupiterin suuri punainen piste on armoton kannibaali, joka nielee pieniä myrskyjä