Як відшукати темну матерію із Сонячної системи
Згідно із сучасними уявленнями, близько 95% маси Галактики сконцентровано у темній матерії, яку прямо виявити ми не можемо. Науковці давно досліджують її вплив на різні об'єкти.
У галактиці Молочний Шлях більшість темної матерії, як вважається, перебуває у так званому гало – сферичному утворенні, що розташовується навколо "основного тіла" галактики. Спеціалісти придумали, як виявити темну матерію у гало – спостерігати за певними зорями й фіксувати, як загадкова субстанція на них вплине. Аналогічний принцип пропонують використати й у Сонячній системі – от лише спостерігати потрібно за космічними апаратами.
До теми Галактики без темної матерії: чи таке можливо
Скупчення галактик Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652) у видимому діапазоні та з візуалізацією розподілу темної матерії / Фото NASA
Як зафіксувати темну матерію із Сонячної системи
Гравітаційний вплив темної матерії на наші апарати у Сонянчій системі – мінімальний. І все ж – його, як вважають дослідники, можна зафіксувати. Для цього необхідно буде запустити космічний апарат, який віддалиться від Сонця на відносно велику відстань.
Чим далі від Сонця – тим менше наше світило гравітаційно впливатиме на апарат. Й тим відчутнішою ставатиме інша сила – загальна гравітаційна сила Галактики. Науковці розрахували, що у Сонячній системі близько 45% цієї "галактичної сили" належить темній матерії, а 55% – баріонній, тобто звичайній матерії. Це свідчить, якщо розрахунки вірні, що більшість темної матерії дійсно сконцентровано у гало.
Віддалившись від світила на достатню відстань, близько 100 астрономічних одиниць (14 мільярдів 959 мільйонів кілометрів), дослідницький зонд повинен викинути у простір спеціальну кулю з покриттям, яке дозволить відбивати сонячні промені. Це, говорять спеціалісти, забезпечить те, що на кулю переважно будуть впливати лише гравітаційні сили. Коли зонд буде фіксувати відхилення кулі від траєкторії руху – це й буде означати вплив темної матерії на неї.
Експеримент дозволить засвідчити існування гравітаційної сили, яка не береться до уваги при розрахунку траєкторій космічних апаратів. Цьому є дві причини:
- Вона дуже слаба у регіоні, близькому до Сонця.
- Ми не знаємо її точної величини.
Та у випадку реалізації автоматичної місії у глибокий космос, за межі орбіти Плутона, цей експеримент дозволить краще розраховувати орбіти зондів, щоб вони летіли саме туди, куди повинні й не відхилялися від заданої орбіти. До речі, може виявитися, що темної матерії не існує й тоді науковцям доведеться шукати інше пояснення того, чого космічні апарати відхиляються від траєкторії руху у глибокому космосі.