Крупнейший спутник Солнечной системы предлагают превратить в детектор темной материи

В поисках разгадки одной из самых загадочных тайн Вселенной ученые идут на смелые и даже амбициозные шаги. Физик Уильям Дерокко из Университета Мэриленда предложил радикально новый подход: превратить Ганимед, крупнейший спутник Юпитера, в гигантский детектор для поиска темной материи.

Ганімед
Спутник Юпитера – Ганимед. Фото: Space Engine

Темная материя — это гипотетическая форма материи, которая не излучает и не поглощает свет, что делает ее абсолютно невидимой для современных инструментов. Однако астрофизики уверены, что она существует, ведь именно ее гравитация удерживает галактики от разрушения. На ее долю приходится около 85 % всей массы Вселенной, но непосредственно зафиксировать ее частицы до сих пор не удалось. Поиски ведутся на больших подземных детекторах, но Дерокко предлагает пойти другим путем — значительно увеличить масштаб.

Ганимед — космический следопыт

Идея, изложенная в препринте на arXiv, заключается в том, чтобы искать не сами частицы, а следы их взаимодействия. Ученые предполагают, что существуют сверхтяжелые частицы темной материи. Когда такая частица на большой скорости врезается в толстый ледяной щит Ганимеда, она должна оставлять после себя характерный «кратер» — не просто вмятину, а глубокую трещину с расплавленным и переформированным льдом. Эти структуры могут достигать глубин, где лед встречается с подземным океаном, вынося на поверхность уникальные минералы.

Космос для каждого

Магазин от Universe Space Tech

Журнал №2 2021 (183)

К товару
Dark matter
Иллюстрация столкновения первых галактик Вселенной, которые «склеены» темной материей. Иллюстрация: npr.org

К счастью, эту теорию можно проверить уже в ближайшее время. К Юпитеру направляются две космические миссии: американская Europa Clipper (NASA) и европейская JUICE (ESA). Обе оснащены мощными радарами, способными «заглянуть» под лед и детально картографировать рельеф. ДеРокко предлагает научным командам этих миссий обратить внимание на аномальные кратеры на Ганимеде, которые могут быть теми самыми «отпечатками» темной материи.

Осторожный оптимизм

Научное сообщество восприняло идею с осторожным оптимизмом. Брэдли Кавано, астрофизик из Университета Кантабрии, признает, что принцип звучит многообещающе, но напоминает, что существование таких массивных частиц пока только гипотеза.

Это предложение — яркий пример того, как решение фундаментальных загадок требует не только точных расчетов, но и смелого воображения. Пока нет ни доказательств в ее пользу, ни опровержений. Ответ на вопрос, является ли Ганимед ключом к темной материи, мы получим только после того, как космические аппараты передадут на Землю первые подробные снимки его поверхности.

Ранее мы подробно объясняли, что такое темная материя и из чего она состоит.

По материалам newscientist.com