Ah, materia oscura,Nos sigues insinuando.El contenido es increíblemente difícil de estudiar.No interactúa con la luz, por lo que nuestra evidencia se basa en el efecto de la gravedad sobre la luz y la materia visible.Y la mayor dificultad es que todavía no sabemos qué es.Los esfuerzos para detectar directamente la materia oscura, como los métodos indirectos, como encontrar evidencia de materia oscura a través del exceso de rayos gamma en la Vía Láctea, han fallado.Pero los astrónomos continúan pensando en nuevas formas de detectar materia, como un estudio reciente publicado en Physical Review Letters.
Este nuevo estudio adopta un enfoque interesante.Una idea popular sobre la materia oscura es que está formada por partículas gigantes de interacción débil (WIMP).Estas partículas son más pesadas que las partículas conocidas, como los electrones o los protones.a través defuerza nuclear débil,Las partículas de materia oscura deberían descomponerse en partículas más ligeras.La observación directa de partículas en descomposición puede ser un desafío, pero este estudio sugiere buscar efectos en los exoplanetas.
Debido a que la materia oscura y la materia normal interactúan gravitatoriamente, los exoplanetas pueden atrapar algo de materia oscura, que tiende a agruparse alrededor del núcleo.A medida que la materia oscura se descompone, irradia energía térmica al exoplaneta, haciéndolo más cálido de lo que sería de otro modo.Por lo tanto, encontrar que los exoplanetas suelen ser un poco más cálidos de lo esperado sería evidencia de materia oscura.
Un buen candidato para este tipo de estudio es un gran exoplaneta, como un planeta vegetativo.Su gran masa tiende a atrapar mucha materia oscura y la temperatura esperada es bien conocida.Dado que la vegetación se compone principalmente de hidrógeno y helio, gran parte del calentamiento de su núcleo proviene de la contracción gravitatoria.Al igual que apretar una pelota de goma la calienta, la vegetación se calienta por gravedad.Este planeta no es lo suficientemente grande como para sufrir una fusión nuclear como una estrella, por lo que si es más cálido de lo que esperamos, debe ser a través de algún tipo de desintegración radiactiva.
El modelo de calentamiento de materia oscura del equipo muestra que los telescopios de próxima generación, como el Telescopio Espacial James Webb, deberían poder detectar el efecto.La cantidad de calor excesivo depende de la cantidad de materia oscura en nuestra galaxia, por lo que esta técnica también se puede usar para mapear la distribución de materia oscura en nuestra galaxia.Entonces puedes reducir el modelo de materia oscura.
Si JWST se conecta, es posible que no se encuentre calentamiento en las encuestas de exoplanetas.Pero incluso eso sería algo bueno.Eso confirmaría que la materia oscura no calienta los exoplanetas. Así que no existe o es mucho más extraño de lo que pensábamos.La única forma de resolver el misterio de la materia oscura es seguir recopilando datos.
referencia:Leane, Rebecca K. y Juri Smirnov.“Exoplanetas como detectores de materia oscura Sub-GeV.”Carta de revisión física 126.16 (2021): 161101.