Mokslininkai sumąstė, kaip būtų galima pagauti tamsiąją materiją

Tamsioji materija sudaro apie 80 % visos Visatos medžiagos. Bent jau taip galime spręsti iš netiesioginių įrodymų – galaktikų sukimosi, didelių struktūrų formavimosi ir taip toliau. Tačiau bandymai ją aptikti tiesiogiai kol kas bevaisiai. Iš dalies tai suprantama – tamsioji materija pagal apibrėžimą nesąveikauja su šviesa, todėl jos tiesiogiai pamatyti neįmanoma.

Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.

Visgi remiantis teorinių modelių prognozėmis, dabartiniai detektoriai turėtų užfiksuoti juos kertančių tamsiosios materijos dalelių gravitaciją. Tačiau net ir to padaryti iki šiol nepavyko. Vienas galimas paaiškinimas – tamsiosios materijos netolygumas.

Įprastiniuose modeliuose daroma prielaida, kad tamsioji materija mažesniuose už galaktikas masteliuose yra visiškai tolygi. Bet gali būti ir kitaip – kai kurie modeliai prognozuoja, jog ji susitelkusi į maždaug Saulės sistemos dydžio, tačiau vos kilometrinio asteroido masės, gumulus.

Naujame tyrime nagrinėjama, kaip tokius gumulus būtų galima aptikti. Skrisdamas pro Saulės sistemą, gumulas turėtų nežymų, bet aptinkamą poveikį aplinkinių kūnų judėjimui. Tą poveikį aptikti galėtų tinkami gravitacinių bangų detektoriai.

Tyrėjų teigimu, tinkamiausi būtų detektoriai, jautrūs mikrohercų dažnio gravitacinėms bangoms. Tokie detektoriai galėtų remtis, pavyzdžiui, labai tiksliu asteroidų orbitų stebėjimu. Tikėtina, kad vieną tamsiosios materijos gumulą detektorius aptiktų per 20 metų. Šiandieniniai antžeminiai detektoriai, deja, jautrūs daug aukštesnio dažnio gravitacinėms bangoms, todėl tokiems gumulams aptikti netinka.

Jais būtų įmanoma aptikti tik daug mažesnius gumulus, tačiau jų poveikis gerokai silpnesnis, todėl ir aptikimo laukti reikėtų ilgiau. Pasiūlytu metodu būtų galima aptikti ne tik „tipinę“ tamsiąją materiją, bet ir įvairias egzotiškas jos variacijas. Pavyzdžiui, kai kurie modeliai remiasi prielaida, jog tamsioji materija tarpusavyje sąveikauja tam tikra nauja, kitos materijos neveikiančia, sąveika. Kuo ši sąveika stipresnė, tuo kompaktiškesni gumulai ir tuo dažniau juos pavyktų aptikti. Taigi aptikimų statistika leistų įvertinti daugiau nei vien tamsiosios materijos kiekį galaktikoje.

Tyrimo rezultatai „arXiv“.