Nova Istraživanja o Tamnoj Tvari: Mars kao Detektor
Astronomi su predstavili odvažnu novu ideju o detektoru tamne tvari: planetu Mars. Pozicija Crvene planete precizno je određena, a ako postoji određena vrsta tamne tvari koja prolazi kroz Sunčev sustav, njezina će orbitna putanja doživjeti vrlo male promjene. Marsova orbita se proteže gotovo 250 milijuna kilometara (155 milijuna milja) od Sunca na svom najudaljenijem mjestu, a očekivana promjena bila bi oko jednog metra. Iako se radi o vrlo malom pomaku, bio bi mjerljiv.
Što Ustvari Jesmo Tamna Tvar?
Tamna tvar, unatoč svom imenu, nije tamna. Ona je nevidljiva i ne interagira s svjetlom, već samo s gravitacijom. Utvrđeno je da tamna tvar nadmašuje običnu tvar u omjeru pet prema jedan. Jedna od mogućih komponenti ove tamne tvari su primordijalne crne rupe, koje su se formirale samo nekoliko trenutaka nakon Velikog praska. Ove crne rupe moraju biti barem teške kao asteroid, inače bi već uništile svemir.
Kako Bi Crne Rupe Utjecale na Mars?
Astronomi su izračunali koliko često bi takve crne rupe mogle prolaziti kroz Sunčev sustav i što bi se dogodilo kad bi se to desilo. Procjene sugeriraju da bi barem jedna od ovih objekata mogla prolaziti kroz unutarnji Sunčev sustav svake dekade. Ako bi slučajno bila u blizini Marsa, mogla bi uzrokovati lagano ljuljanje u orbitalnom putu planete, što bi s vremenom moglo narasti do mjerenja od jednog metra.
Precizne Mjerenja na Marsu
Kako ističe koautor istraživanja, profesor David Kaiser s MIT-a, “Zahvaljujući desetljećima precizne telemetrije, znanstvenici znaju udaljenost između Zemlje i Marsa s točnošću od oko 10 centimetara.” Korištenjem ove visoko instrumentirane regije svemira, znanstvenici pokušavaju otkriti male promjene. Ako bi uspjeli zabilježiti takvu promjenu, to bi bio stvaran razlog za nastaviti istraživanje ove fascinantne ideje da se cijela tamna tvar sastoji od crnih rupa koje su se formirale u trenutku nakon Velikog praska.
Simulacije Moguće Budućnosti
Istraživanje je započelo kao misaoni eksperiment o tome što bi se dogodilo kada bi jedna od ovih mikroskopskih crnih rupa letjela unutar jednog metra od osobe. U tom slučaju, ta bi osoba bila pomjerena 6 metara (20 stopa) u jednom sekundu. Tim je započeo razmatrati kako bi takav brzi objekt mogao utjecati na stanovnike Sunčevog sustava.
“Htjeli smo vidjeti što bi se dogodilo kada bi crna rupa prolazi pokraj Zemlje i uzrokovala malo ljuljanje Mjeseca,” objašnjava vodeći autor Tung Tran sa Stanforda. “Podaci koje smo dobili nisu bili jasni. Postoji mnogo drugih dinamika u Sunčevom sustavu koje mogu djelovati kao neka vrsta trenja i uzrokovati da se ljuljanje smanji.”
Buducnost Istraživanja
Iako je Mars naizgled dobar kandidat kao detektor tamne tvari, tim planira izvesti još mnogo simulacija kako bi ovu ideju pretvorio u dijagnostički alat za otkrivanje primordijalnih crnih rupa u Sunčevom sustavu. “Trenutačno radimo na simuliranju velikog broja objekata, od planeta do mjeseca i stijena, te proučavamo kako se svi oni kreću tijekom dugih vremenskih razdoblja,” dodaje koautorica Sarah Geller.
Zaključak
Ovo istraživanje, objavljeno u časopisu Physical Review D, otvara nove horizonte u istraživanju tamne tvari i njenom potencijalu za korištenje Marsa kao detektora. U svijetu gdje su misterije svemira u fokusu znanstvenog istraživanja, moguće je da će Mars postati ključni igrač u otkrivanju tajni koje skriva tamna tvar. Znanstvenici ne gube nadu; nastavit će tragati za odgovorima kroz inovativne simulacije i precizna mjerenja.
