Dimana Dark Matter? Carilah Planet-Planet yang Mencurigakan Hangat


Kami sedang mandi alam semesta yang tidak pasti. Ahli astrofisika umumnya menerima bahwa sekitar 85 persen dari semua massa di alam semesta berasal dari partikel eksotik yang masih hipotetis yang disebut materi gelap. Galaksi Bima Sakti kita, yang tampak sebagai piringan datar yang terang, hidup dalam bulatan yang sangat besar — ​​lingkaran cahaya, yang menjadi sangat padat di bagian tengah. Tapi sifat materi gelap menentukan bahwa itu sulit dipahami. Itu tidak berinteraksi dengan gaya elektromagnetik seperti cahaya, dan potensi bentrokan dengan materi jarang terjadi dan sulit dikenali.

Fisikawan mengabaikan peluang itu. Mereka telah merancang detektor di Bumi yang terbuat dari chip silikon, atau rendaman argon cair, untuk menangkap interaksi tersebut secara langsung. Mereka telah melihat bagaimana materi gelap dapat mempengaruhi bintang neutron. Dan mereka mencarinya saat ia mengapung di benda langit lainnya. “Kami tahu kami memiliki bintang dan planet, dan mereka tersebar di seluruh lingkaran cahaya,” kata Rebecca Leane, fisikawan astropartikel di SLAC National Accelerator Laboratory. Hanya bergerak melalui halo, mereka dapat berinteraksi dengan materi gelap.

Oleh karena itu, Leane menyarankan agar kita mencarinya di exoplanet Bima Sakti yang sangat banyak, atau di luar tata surya kita. Secara khusus, menurutnya kita harus menggunakan kumpulan besar gas raksasa, planet seperti Jupiter kita sendiri. Materi gelap bisa tersangkut di gravitasi planet, seperti di pasir hisap. Ketika itu terjadi, partikel dapat bertabrakan dan memusnahkan, melepaskan panas. Panas itu bisa terakumulasi untuk membuat planet ini memanas — terutama di dekat pusat galaksi yang padat. Pada bulan April, Leane dan rekan penulisnya, Juri Smirnov dari Ohio State University, menerbitkan makalah di Surat Review Fisik yang mengusulkan bahwa mengukur serangkaian suhu planet ekstrasurya menuju pusat Bima Sakti dapat mengungkapkan jejak materi gelap ini: panas tak terduga.

Makalah mereka didasarkan pada perhitungan, bukan observasi. Tapi lonjakan suhu yang diprediksi Leane dan Smirnov sangat besar, dan kita akan segera memiliki termometer mutakhir: Teleskop Luar Angkasa James Webb NASA diperkirakan akan diluncurkan musim gugur ini. JWST adalah teleskop inframerah, dan teleskop luar angkasa paling kuat yang pernah dibuat.

“Ini adalah pendekatan yang sangat mengejutkan dan inventif untuk mendeteksi materi gelap,” kata Joseph Bramante, fisikawan partikel dari Queen’s University dan McDonald Institute di Ontario, yang bukan bagian dari penelitian ini. Bramante sebelumnya telah mempelajari kemungkinan mendeteksi materi gelap di planet. Dia mengatakan bahwa mendeteksi planet luar biasa panas yang mengarah ke pusat Bima Sakti “akan menjadi tanda materi gelap yang sangat menarik.”

Sudah kurang dari 30 tahun sejak para astronom mendeteksi eksoplanet pertama. Karena mereka jauh lebih redup daripada bintang yang mereka orbit, mereka sulit untuk melihat sendiri; mereka biasanya menampakkan diri dengan adil nyaris mengaburkan cahaya dari bintang-bintang itu. Para astronom juga menemukan dan mengukur planet ekstrasurya dengan trik seperti lensa mikro. (Gravitasi satu bintang membelokkan pandangan kita tentang cahaya bintang selanjutnya, dan sebuah planet di antara keduanya menciptakan blip in bahwa Efeknya.) Penghitungan planet ekstrasurya sekarang berada di 4.375, tetapi sekitar 300 miliar mungkin ada di luar sana.

Materi gelap biasanya bergerak bebas di antara pulau materi “normal” ini, yang berarti ia meluncur melewati objek tanpa berinteraksi. Tetapi ketika satu partikel materi gelap menyentuh partikel biasa seperti proton, ia melambat oleh smidgeon. “Persis seperti bola biliar,” kata Leane. “Itu masuk begitu saja, benar-benar mengenai itu, dan kemudian memantul. Tapi itu bisa memantul dengan sedikit energi. “

Akumulasi cukup banyak dari tabrakan ini memperlambat mereka terlalu banyak untuk melarikan diri dari gravitasi planet. Fisikawan berharap bahwa ketika “hamburan” dan penangkapan ini terjadi, partikel materi gelap dapat bertabrakan dan memusnahkan satu sama lain. Materi gelap yang dulunya energik meluruh menjadi partikel lain — dan panas. “Saat mereka saling bertabrakan,” kata Leane, “itu menempatkan energi ke dalam planet.”

Diposting oleh : joker123