Темную материю предложили искать по аномальным изменениям орбиты Земли. С таким предложением выступили астрономы из Колумбийского университета — они полагают, что взаимодействия со сгустками темной материи должны приводить к резким изменениям в значениях некоторых фундаментальных постоянных, а также вызывать своеобразные «рывки» в ее движении по орбите. Исследование опубликовано в журнале European Physical Journal D.
Еще в 1930-х годах астрономы заметили, что галактики движутся намного быстрее, чем должны были, исходя из наблюдаемой массы. Расчеты показали, что в действительности они содержат намного больше массы, чем можно увидеть с помощью телескопов — этот гипотетический невидимый материал получил название «темная материя».
С тех пор астрономы пытаются определить, из каких частиц она состоит. Считалось, что материя может состоять из темных фотонов, аксионов, слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), макрочастиц с массами в масштабе карликовой планеты и даже типа скалярных частиц старше, чем Большой взрыв.
В новой работе астрономы отталкиваются от того, что, согласно многим теориям, темная материя должна формировать плотные сгустки. Ученые рассчитали, к каким последствиям приведет пролет такого сгустка через Землю.
Согласно расчетам, такие события в некоторых случаях могут сопровождаться резкими «рывками» при движении нашей планеты по орбите. Например, если Земля пролетит через плоский сгусток темной материи площадью примерно в 10 тыс. кв км, это приведет к дополнительному краткосрочному ускорению ее вращения на 0,01 м/с2.
«Эти расчеты были вдохновлены двумя вещами – возможностью использования уже существующих установок, таких как LIGO, для ведения подобных наблюдений, а также научной фантастикой. Мне нравится читать романы, котоорые описывают то, как поменялся бы мир, если бы фундаментальные постоянные резко изменились. Поэтому нам было очень интересно просчитать то, как такие изменения проявились бы в реальности»
Рис Макнелли, ведущий автор исследования
Ранее физики получили новые данные о температуре темной материи. Исследование, проведенное с помощью гравитационного линзирования, показало, что темная материя является скорее горячей — при этом результаты полностью не исключают того, что она холодная.