Учёные планируют использовать астероиды для поиска тёмной материи
Как сообщается в новом исследовании, учёные надеются найти «пятую силу», которая может выходить за рамки нашей нынешней физической модели Вселенной. Для этого они изучают мельчайшие движения астероидов в нашей Солнечной системе. Такой подход позволяет обнаружить скрытые сверхлёгкие частицы, которые могут пролить свет на некоторые из самых больших тайн Вселенной: природу тёмной материи и тёмной энергии.
Нашей реальностью управляют по меньшей мере четыре фундаментальные силы: гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные силы. Однако учёные давно подозревали, что другие силы могут существовать за пределами так называемой Стандартной модели физики частиц, которая является надёжной теорией, описывающей элементарные частицы и силы во Вселенной.
Теперь учёные под руководством Ю-Дай Цая, физика из Калифорнийского университета в Ирвайне, предложили совершенно новый способ поиска потенциальной «дальнодействующей» пятой силы, которая может влиять на объекты на больших расстояниях. Цай и его коллеги изложили концепцию доказательства принципа «первого исследования возможности поиска дальнодействующих пятых сил с помощью астрометрических данных астероидов», то есть наблюдений за движением астероидов. Статья опубликована в среду в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Пятая дальнодействующая сила может помочь объяснить и тёмную энергию, и тёмную материю, если учёные смогут её обнаружить. Возможно, что в ускоренном расширении Вселенной может участвовать ещё не обнаруженная сила, а тёмная материя может состоять из сверхлёгких частиц, которые опосредуют эти типы скрытых взаимодействий.
Если эти дальнодействующие силы существуют, они должны оказывать небольшое влияние на объекты в нашей Солнечной системе. Предыдущие исследования искали эти возмущения в движениях планет и их спутников, но Цай и его коллеги первыми изучают возможность использования астероидов в качестве ориентира. Новый подход был отчасти вдохновлён огромным количеством высокоточных данных, которые были собраны об астероидах для защиты Земли от катастрофических столкновений.
Используя оптические и радиолокационные наблюдения, учёные смогли отследить движение тысяч астероидов с такой высокой степенью точности, что теперь мы можем предсказать их траектории на ближайшие 100 лет или даже больше. Кроме того, для астероидов и наблюдения за ними вблизи было отправлено множество новых космических миссий, например, продолжающаяся миссия НАСА Lucy.
Между тем, есть OSIRIS-REx — новейший космический аппарат НАСА, собирающий образцы с поверхности астероида, которые он доставит на Землю в конце этого года, а космический аппарат НАСА DART в 2022 году на полном ходу врезался в астероид, что реально изменило орбиту космического булыжника.
Все эти усилия произвели революцию в нашем понимании свойств и движения астероидов, позволив учесть очень небольшие изменения в их движении, вызванные различными воздействиями — такими, как солнечная радиация и гравитационное притяжение других тел Солнечной системы. Эти высококачественные данные могут позволить обнаружить необъяснимое воздействие на эти тела, если, конечно, такие воздействия существуют.
