Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová studie se pokouší o výpočet toho, jak gravitační vliv temné hmoty ovlivňuje objekty ve Sluneční soustavě, včetně kosmických lodí a vzdálených komet. Navrhuje také způsob, jak by bylo možné vliv temné hmoty přímo pozorovat pomocí budoucích experimentů. Výsledky byly publikovány v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. „Předpokládáme, že pokud se dostanete ve Sluneční soustavě dostatečně daleko od Slunce, máte skutečně možnost začít měřit sílu temné hmoty,“ uvedl spoluautor studie Jim Green z NASA.
Hlavní autor studie Edward Belbruno (Princeton University, Yeshiva University.) nejprve vypočítal celkovou „galaktickou sílu“, která působí na Sluneční soustavu. Ukázalo se, že je tvořena asi z 55 % normální baryonovou hmotou a jen ze 45 % hmotou temnou. To vypadá celkem překvapivě, když temná hmota by jinak měla jasně převládat; je to nicméně dáno tím, že temná hmota se podle všeho nachází v částech Mléčné dráhy od nás vzdálených, v galaktickém halo. Kdyby se Sluneční soustava např. nacházela ve větší vzdálenosti od středu galaxie, v rámci galaktické síly by na ni působilo temné hmoty relativně více.
Nicméně i 45% podíl temné hmoty má být rozhodně pro detekci postačující. Podstatné je to, aby „vnější“ galaktická síla převládla nad silovým působením uvnitř Sluneční soustavy. Zde to na první pohled naopak moc nadějně nevypadá. Takové sondy Pioneer 10 a 11 (start v letech 1972 a 1973) by podle stávajících modelů byly i po dráze miliard kilometrů účinkem temné hmoty odchýleny jen asi o 2 metry; to je pro nás v tuto chvíli neměřitelné.
V určité vzdálenosti od Slunce je galaktická síla nicméně již silnější než přitažlivost Slunce. Belbruno a Green vypočítali, že k tomuto přechodu dochází ve vzdálenosti přibližně 30 000 AU (30 000násobek vzdálenosti Země od Slunce). To je daleko za Plutem, ale stále uvnitř Oortova oblaku, který, jak se domníváme, sahá až do vzdálenosti 100 000 AU. Z toho dále vyplývá, že gravitační působení temné hmoty mohlo ovlivnit dráhu objektů, jako je byla ´Oumuamua. Její neobvykle vysoká rychlost by se dala vysvětlit právě tím, že na ni po miliony let gravitačně působila temná hmota, tvrdí autoři studie. Pokud se ve vnějších částech sluneční soustavy nachází Planeta 9, temná hmota by mohla ovlivňovat i její dráhu. Existuje-li tento objekt, temná hmota by planetu možná dokonce mohla vytlačit z oblasti, kde ji vědci v současnosti hledají, spekulují Green a Belbruno. A temná hmota mohla také způsobit, že některé komety Oortova oblaku zcela unikly Slunci.
Součástí studie je i návrh na konstrukci sond, které by mohly galaktickou sílu zkoušet měřit i v relativně bližší vzdálenosti od Země.
Edward Belbruno et al, When leaving the Solar system: Dark matter makes a difference, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stab3781
Zdroj: NASA/Phys.org
