黑科技1718 2022-08-09

一項新的研究表明，在繞著遙遠的太陽旋轉的外星世界中可以發現暗物質。這種難以捉摸的物質形式是現代天文學中最令人沮喪和神秘的方面之一。它被認為佔了宇宙所有物質的80％，它是完全不可見的，只能透過對周圍環境的輕微引力才能檢測到。

但是在某些情況下，它可能會沉入大型物體的核心，以熱量的形式釋放能量。現在，一對天文學家正在倡導一項大膽的新研究計劃：將我們對地球以外不斷擴充套件的生命搜尋變成對暗物質的狩獵。

除了暗物質，我們對暗物質知之甚少。1970年代，天文學家維拉·魯賓（Vera Rubin）注意到星系旋轉的方式很有趣。魯賓發現，如果將我們在星系中看到的所有事物的引力相加，那麼鑑於存在多少可見物質，那麼恆星繞其星系旋轉的速度就太快了，那麼在觀察到的旋轉速度下，她訓練望遠鏡所使用的星系應該在她觀察之前已經撕裂了數十億美元。

自魯賓的去世以來的幾十年中，越來越多的謎團堆積起來。星系團內部的氣體太熱。星系移動太快。考慮到宇宙的年齡，宇宙有太多的大型結構。早期宇宙產生的殘餘輻射太坎坷了，無法用正常物質來解釋。當透過大質量星系團附近時，來自遙遠背景星系的光會彎曲得過於強烈。為了解釋所有這些觀察，宇宙必須具有一些隱藏的成分。

這是物質的一種形式，但是它不會以任何重要的方式與光或正常物質相互作用。這是暗物質。根據對銀河系巨大星團的計算機模擬，無論暗物質是什麼，我們都希望它更密集地聚集在銀河系中心，並且通常會使您從這些中心越遠越稀薄。正是整個銀河系中暗物質密度的差異可能有助於天文學家識別這種神秘物質。如果我們只有大型的暗物質探測器散佈在整個銀河系中。

一對研究人員在10月發表在預印本雜誌arXiv上的一篇論文中指出，暗物質探測器的確散佈在銀河系中。而且，我們已經發現每年有成千上萬的太陽圍繞著遙遠的太陽運轉。它們是系外行星，或者是我們太陽系之外的外星世界，我們正在用開普勒太空望遠鏡和過境系外行星測量衛星（TESS）進行觀測。確實，迄今為止已知的成千上萬已確認的系外行星僅佔所有可能世界的很小一部分。僅就銀河系而言，系外行星真實數量的估計範圍從極值（3000億）到可笑的（1萬億）。

這是與暗物質有關的。據我們所知，暗物質幾乎不會與正常物質甚至自身發生相互作用。當它確實相互作用時，它是透過涉及弱核力量的相互作用來實現的，而這種弱核力量是難以置信的。幾乎每次遇到相遇時，一個暗物質粒子和一個正常物質粒子就會相互滑行而沒有任何評論……甚至是快速瀏覽。

但是極少數情況下，暗物質和普通物質會相互作用，從而使暗物質粒子將其某些能量傳遞給正常物質粒子，從而減慢了暗物質粒子在此過程中的速度。當發生兩件事時，這些相互作用尤為常見：存在大量濃密的正常物質，成為暗物質的引力陷阱，並且周圍漂浮著許多暗物質。

對於銀河系中心附近的系外行星，可以滿足這兩個條件。這些地區的暗物質密度比太陽系周圍的暗物質密度高得多，大型行星（例如木星大小和更大的行星）可以在其核心中收集暗物質粒子。他們將透過重力來做到這一點：在高密度環境中，正常物質會吸引暗物質到他們身上，並將暗物質拉到他們的中心。

這些相互作用不僅會減慢暗物質的流動，還會使地球升溫。有時，暗物質粒子可能偶爾與自身相互作用，在短暫的能量閃光中相互an滅。這種能量太微弱而無法直接看到，但是在數十億年的過程中，無數相互作用產生的持續閃光可能會為地球提供額外的熱源。

根據研究，最終結果是：靠近銀河系中心的行星可能會受到來自暗物質的大量加熱，從而使它們的溫度升高數千度。為了測試這一點，我們需要考慮許多系外行星的溫度。幸運的是，這正是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）等任務的明確設計目標，該任務定於2021年10月到達太空。

研究人員指出，JWST具有足夠的敏感性，如果暗物質的這種影響是真實的，我們應該能夠看到明顯且明顯的變暖現象。行星離銀河系中心越近。如果調查順利進行，那將是有史以來第一個非重力探測暗物質。在搜尋所有這些系外行星的過程中，我們可能只是發現了另一個世界上的生命，這將是一個不錯的收穫。最初發表在《生命科學》上。