Nový výskum naznačuje, že Slnko vo svojom ohnivom srdci môže ukrývať temnú hmotu. Na stopu nás podľa výsledkov novej štúdie publikovanej na predtlačovom serveri arXiv môžu priviesť častice známe ako neutrína. Na tému upozornil portál LiveScience.

Temná hmota a Slnko

Presnejšie sa vedci nazdávajú, že doposiaľ nepolapiteľné častice tmavej hmoty sa nachádzajú hlboko vo vnútri Slnka, pričom k ich objaveniu by mohol poslúžiť detektor pochovaný v antarktickom ľadovom štíte.

Temná hmota tvorí až 85 % všetkej hmoty vo vesmíre, pričom je pre vedcov stále jedno veľkou neznámou. Keďže temnú hmotu nedokážeme priamo detegovať, nedokážeme v skutočnosti ani presne určiť, čo temná hmota vlastne je.

Čo však ale s určitosťou vieme, je fakt, že vesmír sa nechová úplne tak, ako by mal, ak aplikujeme našu súčasnú fyziku na to, čo môžeme priamo pozorovať.

Táto atypickosť sa najviac prejavuje pri hviezdach nachádzajúcich sa vo vonkajších okrajoch galaxií, ktoré sa pohybujú rýchlejšie ako by mali. Práve tento pohyb naznačuje vplyv akejsi neviditeľnej hmoty, ktorú nazývame temná hmota, pričom o jej existencii a správaní existuje hneď niekoľko hypotéz.

Podľa nového návrhu by ideálnym miestom pre objavenie týchto nepolapiteľných častíc mohlo byť Slnko, ktoré už od svojho zrodu obieha okolo stredu Mliečnej dráhy. Počas všetkých tých miliárd rokov naša centrálna hviezda plávala cez neviditeľné more častíc temnej hmoty, o ktorých sa predpokladá, že tvoria väčšinu našej galaxie.

Hoci interakcie medzi temnou hmotou a normálnou hmotou sú extrémne zriedkavé, hustota jadra Slnka v kombinácii s jeho vekom potenciálne znamená, že častice mali dostatok času na to aby medzi sebou interagovali. Tieto interakcie by vysali energiu z častíc temnej hmoty a spomalili by ich, kým by sa neusadili hlboko v jadre Slnka. V prípade, že sú častice temnej hmoty dostatočne ťažké, pri tejto interakcie sa rozpadnú na spŕšku iných, známejších druhov častíc.

Čo sú neutrína?

Neutrína sú svojim spôsobom podobné temnej hmote. Ide totiž o neuveriteľne ľahké častice (doposiaľ najľahšie známe častice), ktoré nenesú žiadny elektrický náboj, nepôsobí na ne silná a ani elektromagnetická interakcia a s hmotou interagujú jedine prostredníctvom slabej interakcie a gravitácie.

Zaujímavosťou je to, že tieto elementárne častice dokážu prechádzať hmotou bez akejkoľvek reakcie. Ak by sme chceli napríklad zachytiť aspoň polovicu neutrín prichádzajúcich zo Slnka, potrebovali by sme na to kus olova s hrúbkou jedného svetelného roka.

Na detekciu neutrín je teda potrebné vybudovať izolované obrovské laboratórium. Najväčším z týchto detektorov je IceCube, ktorý využíva ako testovaciu komoru celý kilometer kubický antarktického ľadovca.

Slnko prirodzene emituje neutrína v dôsledku jeho jadrových reakcií. Avšak v novom vedeckom článku sa vedci domnievajú, že ak by sa temná hmota hromadila v jadre Slnka a tieto nepolapiteľné častice by sa premieňali na normálne častice, vrátane neutrín, observatórium IceCube by malo zaznamenať vysoký počet vysokoenergetických neutrín. Nič také sa však nedeje.

Podľa niektorých hypotéz sa totiž temná hmota skladá z masívnych častíc, ktoré sú ťažšie ako bežné častice ako elektróny alebo neutrína. Ich vysoká hmotnosť by im umožnila ovplyvňovať gravitačné interakcie vo vesmíre na veľkej škále. Medzi tie najznámejšie patria častice WIMP, o ktorých sa viac dozvieš v samostatnom článku.