In un recente studio pubblicato sul Journal of High Energy Physics , due ricercatori della Brown University hanno dimostrato come i dati delle passate missioni su Giove possono aiutare gli scienziati a esaminare la materia oscura, uno dei fenomeni più misteriosi dell'universo. Il motivo per cui sono state scelte le precedenti missioni di Giove è dovuto alla grande quantità di dati raccolti sul pianeta più grande del sistema solare, in particolare dagli orbitanti Galileo e Giunone. La natura sfuggente e la composizione della materia oscura continuano a sfuggire agli scienziati, sia in senso figurato che letterale, perché non emette luce. Allora perché gli scienziati continuano a studiare questo fenomeno misterioso e completamente invisibile?

"Perché è lì e non sappiamo cosa sia", afferma il dottor Lingfeng Li, ricercatore post-dottorato presso la Brown University e autore principale del documento. "Ci sono prove evidenti provenienti da set di dati molto diversi che puntano alla materia oscura:fondo cosmico a microonde, movimenti stellari all'interno delle galassie, effetti di lente gravitazionale e così via. In breve, si comporta come un freddo, non interattivo (quindi scuro) polvere su grandi scale di lunghezza, mentre la sua natura e le possibili interazioni all'interno di una scala di lunghezza più piccola sono ancora sconosciute. Deve essere qualcosa di nuovo di zecca:qualcosa di distinto dalla nostra materia barionica."

Nello studio, i ricercatori hanno discusso di come gli elettroni intrappolati all'interno dell'enorme campo magnetico e della cintura di radiazione di Giove possano essere utilizzati per esaminare la materia oscura e il mediatore oscuro che esistono tra quello che è noto come il settore oscuro e il nostro mondo visibile. Hanno dedotto tre scenari per gli elettroni intrappolati all'interno delle cinture di radiazione di Giove:elettroni completamente intrappolati, quasi intrappolati e non intrappolati. I loro risultati hanno mostrato che le misurazioni registrate dalle missioni Galileo e Juno indicano che gli elettroni prodotti possono essere completamente o quasi intrappolati all'interno delle fasce di radiazione più interne di Giove, contribuendo in definitiva ai flussi di elettroni energetici.

Uno degli obiettivi di questo studio era fornire uno sforzo iniziale per utilizzare i dati della missione precedente, attiva e futura su Giove per esaminare la nuova fisica che va oltre il modello tradizionale della fisica delle particelle. Sebbene i dati per questo studio siano stati raccolti dalle missioni di anni degli orbitanti Galileo e Juno su Giove, Li non pensa che questo tipo di studio possa essere condotto utilizzando i dati di altre missioni a lungo termine su altri pianeti, come Saturno e la sua storica missione Cassini.

"In primo luogo, Giove è molto più pesante di Saturno", spiega Li. "La sua velocità di fuga è quasi il doppio di quella di Saturno, il che significa che il tasso di cattura della materia oscura è notevolmente migliorato su Giove. Inoltre, Giove non ha un anello principale significativo e gli elettroni possono essere intrappolati per molto tempo prima di essere assorbiti dai materiali dell'anello. Altri corpi celesti nei sistemi solari sono semplicemente troppo piccoli (ad es. la Terra). Il sole è un obiettivo molto interessante, ma il suo campo magnetico è altamente non banale. Non sappiamo ancora come interpretare i dati solari , ma merita un'ulteriore considerazione."

Sebbene Li abbia affermato di non aver deciso cosa fare dopo in termini di studi futuri, il documento si conclude con raccomandazioni per le future missioni di Giove per espandere l'ambito della fisica delle particelle fornendo anche misurazioni più esatte dei flussi di elettroni energetici discussi in questo articolo. + Esplora ulteriormente

Esplorazione degli ioni ossigeno nelle fasce di radiazione più interne di Giove