Nếu bạn đang tìm kiếm vật chất tối nhưng không biết tìm nó ở đâu, một hành tinh khổng lồ có thể là máy dò hạt mà bạn cần! May mắn thay, có một số trong số chúng trong Hệ Mặt trời của chúng ta, và lớn nhất và gần nhất là Sao Mộc. Các nhà nghiên cứu đã tiết lộ cách một người khổng lồ khí có thể nắm giữ chìa khóa để phát hiện vật chất tối khó nắm bắt.
Bản chất của vật chất tối là một trong những bí ẩn lớn nhất của vật lý học vào thời điểm này. Nó tương tác với lực hấp dẫn - chúng ta có thể thấy nó đang giữ lại các thiên hà mà nếu không sẽ bay ra - nhưng nó dường như không tương tác với vật chất bình thường theo những cách khác.
Các lý thuyết phổ biến nhất cho rằng vật chất tối là một loại hạt nào đó quá nhỏ hoặc quá yếu để có thể dễ dàng quan sát được. Máy gia tốc hạt và thí nghiệm máy va chạm được thiết kế để đẩy các hạt hạ nguyên tử lại với nhau. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ thấy sự thiếu hụt năng lượng bất ngờ từ vụ va chạm, điều này có thể chỉ ra rằng một số hạt không xác định, có lẽ là vật chất tối, đã rời khỏi máy dò. Chưa có may mắn.
Nghiên cứu
Nhưng vật chất tối cũng phải tồn tại trong tự nhiên, và nó có thể bị thu hút bởi các vật thể có giếng hấp dẫn lớn, chẳng hạn như Trái đất, Mặt trời và Sao Mộc. Theo thời gian, vật chất tối có thể tích tụ bên trong một hành tinh hoặc ngôi sao cho đến khi nó trở nên dày đặc đến mức một hạt vật chất tối có thể tấn công hạt khác, phá hủy cả hai. Ngay cả khi chúng ta không thể nhìn thấy vật chất tối nhất, chúng ta nên xem kết quả của một vụ va chạm như vậy. Nó sẽ tạo ra bức xạ năng lượng cao dưới dạng tia gamma.
Kính viễn vọng tia gamma Fermi của NASA, được phóng vào năm 2008 trên tên lửa Delta II, đã thăm dò bầu trời để tìm nguồn tia gamma trong hơn một thập kỷ. Các nhà nghiên cứu Rebecca Lin (Stanford) và Tim Linden (Stockholm) đã sử dụng kính viễn vọng để quan sát Sao Mộc và tiến hành phân tích lần đầu tiên về hoạt động tia gamma của hành tinh khổng lồ. Họ hy vọng sẽ thấy bằng chứng về bức xạ gamma dư thừa được tạo ra bởi sự hủy diệt vật chất tối bên trong Sao Mộc.
Như Lin giải thích, kích thước và nhiệt độ của Sao Mộc khiến nó trở thành một máy dò vật chất tối lý tưởng. “Vì sao Mộc có diện tích bề mặt lớn so với các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời nên nó có thể thu được nhiều vật chất tối hơn. Sau đó, bạn có thể tự hỏi tại sao không chỉ sử dụng Mặt trời thậm chí còn lớn hơn (và rất gần). Ưu điểm thứ hai là vì sao Mộc có lõi lạnh hơn Mặt trời nên nó khiến các hạt vật chất tối ít bị sốc nhiệt hơn. Điều này có thể ngăn chặn một phần sự bay hơi của vật chất tối nhẹ hơn từ Sao Mộc sẽ bay hơi khỏi Mặt trời ”.
Các nghiên cứu ban đầu về Sao Mộc vẫn chưa dẫn đến việc phát hiện ra vật chất tối. Tuy nhiên, có một sự vượt trội về bức xạ gamma ở mức năng lượng thấp, đòi hỏi những công cụ phức tạp hơn để nghiên cứu đúng cách.
Kính thiên văn AMEGO và e-ASTROGRAM vẫn đang được phát triển, nhưng chúng có thể chỉ là những công cụ cần thiết để tìm kiếm vật chất tối, và sao Mộc có thể là đối tượng mục tiêu để tìm thấy nó.
Đọc thêm:
- Tàu vũ trụ Juno của NASA đã phát hiện ra cực quang của sao Mộc
- Vết đỏ lớn của Sao Mộc là một kẻ ăn thịt người tàn nhẫn, có thể nuốt chửng những cơn bão nhỏ