За тамну материју је теоретски постојало релативно недавно, а ми смо прешли дуг пут у разумевању онога што чини страшних 23% нашег Универзума. Недавни рад о тамној материји ближи кући - овде у нашем сопственом Сунчевом систему - открива да гушће и масовније него у галактичком халу.
Тамна материја су обичне чудне ствари. Не одаје светлост, има масу и гравитационо реагује са "нормалном" материјом - стварима од којих смо састављени ми и наша планета и звезде. Баш као и нормална материја, она се „скупља“, или се накупља због ове гравитационе привлачности; налазимо више тамне материје у близини галаксија него у огромним пространствима између њих.
Мрачна материја ипак није тек на Млечном путу или негде на другој страни Универзума: она је ту код куће, у нашем Сунчевом систему. У недавном раду достављеном Физички преглед Д, Етхан Сиегел и Ксиаоиинг Ксу са Универзитета у Аризони анализирали су расподјелу тамне материје у нашем Сунчевом систему и открили да је маса тамне материје 300 пута већа од масе галактичког просјека, а густина 16.000 пута већа од тамну материју у позадини.
Током историје Сунчевог система Ксу и Сиегел израчунавају да је заробљено 1,07 Кс 10 ^ 20 кг тамне материје, или око 0,0018% масе Земље. Да бисте добили одговор на овај број, маса Церес - највећи објект астероидног појаса између Марса и Јупитера - око 9 пута је већа од ове количине.
Сиегел и Ксу израчунали су колико ће се тамне материје Сунчев систем прогутати током 4,5 милијарди година живота моделирајући састав хало позадинске тамне материје у орбити Сунчевог система око галаксије и израчунавајући колико ће тамне материје бити бити заробљен Сунчевим системом док се креће кроз овај хало. Водили су ово рачунање за Сунце и сваку од осам планета одвојено, дајући материју дистрибуције у Сунчевом систему, као и укупни заробљени износ.
Слично као када возите аутомобил кроз лаган снежни пад, тамна материја се "залепи" за Сунчев систем када је гравитационо везан Сунцем и планетима. Као што се неки снег топи на вашем ветробранском стаклу (надамо се), неки се не лепе за хаубу и већина само лети право, тамна материја се не распоређује равномерно по нашем Сунчевом систему. Неке планете имају више тамне материје која их окружује од других, у зависности од тога где се налазе. Доље је приказано расподјела густоће тамне материје у Сунчевом систему
Први шиљак је Меркур, а следећа два шиљака су Венера и Земља (Марс се не појављује). Следећи је Јупитер, следи мали удар из Сатурна и на крају Уран и Нептун заједно стварају последњи мали удар.
Како локална тамна материја утиче на интеракције у Сунчевом систему? Па, нема велики ефекат на орбите планета, нити значајно успорава Сунчев систем у својој орбити око галактичког центра.
„Планетарне орбите, да је присутно довољно тамне материје, перихелију би имале претходе брже него да нема тамне материје. Количина тамне материје која је дозвољена из ових опажања знатно је већа од количине коју предвиђам. Грешке у мерењима прецесије перихелија су у јединицама стотине лука секунде по веку ... Чак и ако претпоставите да је тамна материја у мировању у односу на галаксију кроз коју се креће Сунчев систем (што је екстремни пример), Сунце је реда 10 ^ 30 кг; хватање 10–20 кг груде тамне материје успориће вас за око 20 микрона / секунду током животног века Сунчевог система. Дакле, то би било мало. " - Етхан Сиегел у интервјуу путем е-поште.
Нажалост, мистерија Пионеер-ове аномалије неће бити решена овом објавом, јер маса заробљене тамне материје није довољна да објасни чудне покрете те свемирске летелице.
Откривање веће густине и масе тамне материје у нашем суседству може помоћи у проучавању и откривању тамне материје. Познавање расподјеле масе и густине локалне тамне материје - а самим тим и сазнање колико и гдје да је потраже - омогућиће астрономима да размотре тачно оно што сачињавају више информација.
„Наше одређивање локалне густоће тамне материје и расподеле брзине су од великог значаја за експерименте директног откривања. Најновија извршена израчунавања претпостављају да су својства тамне материје на месту Сунца изведена директно из галактичког хала. За поређење, налазимо да би земаљски експерименти требало да размотре и компоненту тамне материје са густином 16.000 пута већом од густине позадинског халоа “, написали су Ксу и Сиегел.
Извор: Аркив, е-маил интервју са Етханом Сиегелом
