ჩვენი მზის სისტემის მიღმა 5 000-ზე მეტი პლანეტა აღმოვაჩინეთ, რაც მეცნიერებს საშუალებას აძლევს, შეისწავლონ პლანეტების ევოლუცია. და, აი, ახლა Physical Review D-ში გამოქვეყნებული კალიფორნიის უნივერსიტეტის კვლევა ვარაუდობს, რომ ეს ეგზოპლანეტები ასევე შეიძლება გამოვიყენოთ, როგორც ინსტრუმენტები ბნელი მატერიის შესასწავლად.

მკვლევრებმა შეისწავლეს, თუ როგორ შეიძლება ბნელი მატერია, რომელიც სამყაროს მატერიის 85%-ს შეადგენს, იუპიტერის ზომის ეგზოპლანეტებზე მოქმედებდეს. მეცნიერები ვარაუდობენ, რომ ბნელი მატერიის ნაწილაკები გიგანტური პლანეტების ბირთვში ნელ-ნელა გროვდება. ცნობისთვის, მიუხედავად იმისა, რომ ბნელი მატერია ლაბორატორიებში არასდროს დაფიქსირებულა, ფიზიკოსების უმეტესობა დარწმუნებულია, რომ ის არსებობს.

"თუ ბნელი მატერიის ნაწილაკები საკმარისად მძიმეა და ანიჰილაციას არ განიცდის, შესაძლოა, საბოლოოდ ისინი პაწაწინა შავ ხვრელად ჩამოყალიბდეს. შედეგად ეს შავი ხვრელი შეიძლება გაიზარდოს და მთელი პლანეტა შთანთქას. საბოლოოდ მივიღებთ შავ ხვრელს, რომელსაც იგივე მასა ექნება, რაც ოდესღაც პლანეტას. ეს შედეგი შესაძლებელია მხოლოდ ზემძიმე, არა-ანიჰილაციური ბნელი მატერიის მოდელის პირობებში", — განაცხადა ნაშრომის პირველმა ავტორმა მეჰრდად ფოროუტან-მერმა, ფიზიკისა და ასტრონომიის დეპარტამენტის კურსდამთავრებულმა სტუდენტმა.

ზემძიმე, არა-ანიჰილირებადი ბნელი მატერიის მოდელის მიხედვით, ბნელი მატერიის ნაწილაკები უკიდურესად მასიურია და ურთიერთქმედებისას ერთმანეთს არ ანადგურებს. მკვლევრებმა ამ მოდელზე გაამახვილეს ყურადღება, რათა ეჩვენებინათ, თუ როგორ იჭერს ეგზოპლანეტა ზემძიმე ბნელი მატერიის ნაწილაკებს და უშვებს მათ თავისი ბირთვისკენ.

"სხვადასხვა ზომის, ტემპერატურისა და სიმკვრივის აირისებრ ეგზოპლანეტებში შავი ხვრელები შეიძლება წარმოიქმნას დაკვირვებად ვადებში — პოტენციურად ერთი ეგზოპლანეტის სიცოცხლის განმავლობაში რამდენიმე შავი ხვრელის წარმოქმნაც კი შეიძლება. ეს შედეგები აჩვენებს, თუ როგორ შეიძლება ეგზოპლანეტების კვლევების გამოყენება ზემძიმე ბნელი მატერიის ნაწილაკების მოსაძებნად, განსაკუთრებით იმ რეგიონებში, რომლებიც შეიძლება მდიდარი იყოს ბნელი მატერიით", — თქვა ფორუტან-მერმა.

ფოროუტან-მერს კვლევაში შეუერთდა ტარა ფეტეროლფი, დედამიწისა და პლანეტარული მეცნიერებების დეპარტამენტის პოსტდოქტორანტი მკვლევარი. მეცნიერებს მიაჩნიათ, რომ ასეთი ადგილები შეიძლება გალაქტიკური ცენტრები იყოს.

ფორუტან-მერმა განმარტა, რომ აქამდე ასტრონომებმა მხოლოდ ჩვენი მზის მასაზე მასიური შავი ხვრელები აღმოაჩინეს. მისი თქმით, არსებული თეორიების უმეტესობის თანახმად, შავი ხვრელები სულ მცირე ასეთი მასის უნდა იყოს.

"პლანეტის მასის მქონე შავი ხვრელის აღმოჩენა დიდი გარღვევა იქნებოდა. ეს დაადასტურებდა ჩვენი ნაშრომის თეზისს და შემოგვთავაზებდა ალტერნატივას საყოველთაოდ მიღებული თეორიების, რომ პლანეტის ზომის შავი ხვრელები მხოლოდ ადრეულ სამყაროში შეიძლება ჩამოყალიბებულიყო", — დასძინა ფორუტან-მერმა.

აქამდე ეგზოპლანეტები ბნელი მატერიის კვლევაში დიდად არ გამოიყენებოდა, ძირითადად იმიტომ, რომ მეცნიერებს მათ შესახებ საკმარისი მონაცემები არ ჰქონდათ.

"ბოლო წლებში ჩვენი ცოდნა ეგზოპლანეტების შესახებ მკვეთრად გაიზარდა და რამდენიმე მომავალი კოსმოსური მისია კიდევ უფრო დეტალურ დაკვირვებებს მოგვაწვდის. მონაცემთა ამ მზარდი სტატისტიკით, ეგზოპლანეტების გამოყენება შესაძლებელია ბნელი მატერიის სხვადასხვა მოდელების შესამოწმებლად", — ამბობს ფორუტან-მერი.

ფორუტან-მერის თქმით, წარსულში მეცნიერები ბნელ მატერიას იკვლევდნენ ისეთი ობიექტების დაკვირვებით, როგორიცაა მზე, ნეიტრონული ვარსკვლავები და თეთრი ჯუჯები, რადგან ბნელი მატერიის მოდელებს ამ ობიექტებზე სხვადასხვა გზით მოქმედება შეუძლია. მაგალითად, ზოგიერთი მოდელის თანახმად, ბნელ მატერიას შეუძლია ნეიტრონული ვარსკვლავების გაცხელება.

"თუ ასტრონომები პლანეტის ზომის შავი ხვრელების პოპულაციას აღმოაჩენენ, ეს შეიძლება მტკიცებულება იყოს ზემძიმე, არა-ანიჰილებადი ბნელი მატერიის მოდელის სასარგებლოდ. მთლიანობაში, ამით შეიძლება ძალიან ბევრი რამ გავიგოთ ბნელ მატერიაზე", — ამბობენ მკვლევრები.

მეცნიერების თქმით, დღევანდელი ინსტრუმენტები საკმარისად მგრძნობიარე არ არის ასეთი სიგნალების დასაფიქსირებლად. მეორე მხრივ, მათ მიაჩნიათ, რომ მომავალ ტელესკოპებსა და კოსმოსურ მისიებს მათი დაფიქსირება შეეძლება.