Ar Saulė turi iš tamsiosios materijos sudarytą branduolį? (12)
Dvi Didžiosios Britanijos mokslininkų komandos įsitikinusios, kad Saulės centre tūno tamsioji medžiaga, kuri vėsina žvaigždės branduolį. Tai nedaro reikšmingos įtakos bendrai Saulės temperatūrai. Tačiau tamsiosios materijos vėsinamas branduolys galėtų paaiškinti, kaip karštis Saulėje pasiskirsto ir yra pernešamas, o apie šiuos procesus šiuo metu žinoma mažai.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tamsioji materija nesąveikauja su šviesa, taigi ji yra nematoma. Vienintelis jos egzistavimo įrodymas – gravitacinis poveikis kitiems objektams, tarp jų – galaktikoms. Šis poveikis leidžia teigti, kad tamsioji materija sudaro apie 80 proc. visos Visatos masės.
Idėja, kad tamsioji materija gali slypėti Saulės centre, siekia praėjusio amžiaus 9 dešimtmetį, kai astronomai nustatė, kad iš Saulės išspinduliuojama tik trečdalis subatominių dalelių neutrinų kiekio, lyginant su kompiuterinio modeliavimo rezultatais. Tamsioji materija galėtų padėti paaiškinti šį sumažėjimą: ji sugertų energiją, taip sumažindama branduolinių sintezės reakcijų, kurių metu sukuriami neutrinai, dažnį. Vis dėlto, šis klausimas paaiškintas kitu būdu – nustatyta, jog neutrinai gali būti trijų skirtingų rūšių ir tik viena jų aptikta Žemėje. Taigi tamsiosios Saulės energijos idėjos buvo atsisakyta.
Tačiau prie jos vėl sugrįžta, atliekant naujausius tamsiosios materijos tyrimus, kurių metu nustatytos dalelių masių ribos ir įrodyta, kad jos labai silpnai sąveikauja su įprasta medžiaga. Tai paskatino mokslininką Stepheną Westą iš Londono universiteto ir jo kolegas patyrinėti, kas būtų, jei tokios dalelės egzistuotų Saulėje.
Jų atlikti modeliavimai parodė, kad gravitacijos jėga tokias tamsiosios medžiagos daleles trauktų į Saulės centrą, kur jos sugertų šilumą. Kai kurios šių dalelių vėliau šilumą iš branduolio perneštų į paviršių, taip mažindamos branduolio temperatūrą.
Idėjai, kad Saulėje esanti tamsioji medžiaga vėsina jos branduolį, pritaria ir neseniai savo tyrimą paskelbę Oksfordo universiteto mokslininkai Madsas Frandsenas ir Subiras Sarkaras. Jie savo skaičiavimuose naudojo hipotetinę tamsiosios materijos dalelę, kurios energetinis masės ekvivalentas – 5 gigaelektronvoltai. Ji lengvesnė, nei ta, kurią savo tyrime naudojo S. Westas.
M. Frandsenas pastebi, kad tokiu atveju tamsiosios materijos dalelė būtų penkis kartus sunkesnė, nei protonas ar neutronas. Tai sutampa su skaičiavimais, teigiančiais, kad Visatoje tamsiosios materijos yra maždaug penkis kartus daugiau nei įprastos medžiagos.
S. Sarkaras ir M. Frandsenas teigia, kad jų tamsiosios materijos dalelės hipotezė išsprendžia ir kitą problemą. Šilumos energija Saulėje persiskirsto dėl aplink jos branduolį susidarančios radiacijos ir laidumo, o arčiau paviršiaus – dėl konvekcijos, tačiau kur yra šias sritis skirianti konvencinė riba – nesutariama.
Saulės sandara besiremiantys matematiniai-fizikiniai modeliai leidžia manyti, kad ši riba yra toliau, nei rodo Saulės paviršiuje aptiktos garso bangos, kurių pobūdis priklauso nuo šios ribos padėties. S. Sarkaras ir M. Frandsenas teigia, kad į modeliavimą įtraukus jų siūlomą tamsiosios materijos dalelę, ši riba pasislinktų į vidų, tad tai labiau atitiktų modeliavimų metu ir atliekant stebėjimus gautus duomenis.
Tačiau ne visi su tokiais teiginiais sutinka. Joyce`as Guzikas, S. Westo bendradarbis Los Alamos nacionalinėje laboratorijoje Niu Meksike, teigia, kad dabartiniai Saulės modeliai jau dabar rodo, kad Saulės temperatūra yra žemesnė nei stebimoji. Prie to pridėjus dar ir vėstantį branduolį, šiuos nesutapimus bus tik dar sunkiau paaiškinti. Tačiau norintiems sužinoti, ar Saulėje yra tamsiosios medžiagos, gali netekti ilgai laukti. Abi tyrėjų grupės sutaria, kad jei branduolys vėsta, dėl to neutrinų išeiga turėtų sumažėti maždaug 10 proc. Tai bus galima patikrinti, kai neutrinų detektoriai Kanadoje, Italijoje ir Antarktidoje pateiks pirmuosius matavimų rezultatus.
