Как отыскать темную материю из Солнечной системы
Согласно современным представлениям, около 95% массы Галактики сконцентрировано в темной материи, которую прямо обнаружить мы не можем. Ученые давно исследуют ее влияние на различные объекты.
В галактике Млечный Путь большинство темной материи, как считается, находится в так называемом гало – сферическом образовании, которое располагается вокруг основного тела галактики. Специалисты придумали, как обнаружить темную материю в гало – наблюдать за определенными звездами и фиксировать, как загадочная субстанция на них повлияет. Аналогичный принцип предлагают использовать и в Солнечной системе – вот только наблюдать нужно за космическими аппаратами.
К теме Галактики без темной материи: возможно ли такое
Скопление галактик Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652) в видимом диапазоне и с визуализацией распределения темной материи / Фото NASA
Как зафиксировать темную материю из Солнечной системы
Гравитационное влияние темной материи на наши аппараты в Солнечной системе – минимальное. И все же – его, как считают исследователи, можно зафиксировать. Для этого необходимо будет запустить космический аппарат, который удалится от Солнца на относительно большое расстояние.
Обратите внимание! Искусственные аппараты, которые удалились от Солнца на достаточно большое расстояние, мы уже имеем – это "Пионер-10", "Пионер-11", оба "Вояджера" и зонд "Новые горизонты". Но влияние темной материи на отклонение траектории должно было быть так мало, что зафиксировать его не удалось.Чем дальше от Солнца – тем меньше наше светило будет гравитационно влиять на аппарат. И тем ощутимее будет становиться другая сила – общая гравитационная сила Галактики. Ученые рассчитали, что в Солнечной системе около 45% этой "галактической силы" принадлежит темной материи, а 55% – барионной, то есть обычной материи. Это свидетельствует, если расчеты верны, что большинство темной материи действительно сконцентрировано в гало.
Удалившись от светила на достаточное расстояние, около 100 астрономических единиц (14 миллиардов 959 миллионов километров), исследовательский зонд должен выбросить в пространство специальный шар с покрытием, которое позволит отражать солнечные лучи. Это, говорят специалисты, обеспечит то, что на шар преимущественно будут влиять только гравитационные силы. Когда зонд будет фиксировать отклонение шара от траектории движения – это и будет означать влияние темной материи на него.
Эксперимент позволит засвидетельствовать существование гравитационной силы, которая не принимается во внимание при расчете траекторий космических аппаратов. Этому есть две причины:
- Она очень слабая в регионе, близком к Солнцу.
- Мы не знаем ее точной величины.
И в случае реализации автоматической миссии в глубокий космос, за пределы орбиты Плутона, этот эксперимент позволит лучше рассчитывать орбиты зондов, чтобы они летели именно туда, куда должны и не отклонялись от заданной орбиты. Кстати, может оказаться, что темной материи не существует и тогда ученым придется искать другое объяснение тому, почему космические аппараты отклоняются от траектории движения в глубоком космосе.