Nella continua ricerca della materia oscura nel nostro universo, gli scienziati credono di aver trovato un rivelatore unico e potente:gli esopianeti.

In un nuovo documento, due astrofisici suggeriscono che la materia oscura potrebbe essere rilevata misurando l'effetto che ha sulla temperatura degli esopianeti, che sono pianeti al di fuori del nostro sistema solare.

Questo potrebbe fornire nuove intuizioni sulla materia oscura, la sostanza misteriosa che non può essere osservata direttamente, ma che costituisce circa l'80% della massa dell'universo.

"Crediamo che dovrebbero esserci circa 300 miliardi di esopianeti che aspettano di essere scoperti, "ha detto Juri Smirnov, un borsista presso il Center for Cosmology and Astroparticle Physics della Ohio State University.

"Anche trovarne e studiarne un piccolo numero potrebbe darci una grande quantità di informazioni sulla materia oscura che ora non conosciamo".

Smirnov è stato coautore del documento con Rebecca Leane, un ricercatore post-dottorato presso lo SLAC National Accelerator Laboratory della Stanford University. È stato pubblicato oggi (22 aprile 2021) sulla rivista Lettere di revisione fisica .

Smirnov ha detto che quando la gravità degli esopianeti cattura la materia oscura, la materia oscura viaggia verso il nucleo planetario dove si "annienta" e rilascia la sua energia sotto forma di calore. Più materia oscura viene catturata, più dovrebbe riscaldare l'esopianeta.

Questo riscaldamento potrebbe essere misurato dal James Webb Space Telescope della NASA, un telescopio a infrarossi il cui lancio è previsto per ottobre, che sarà in grado di misurare la temperatura di pianeti extrasolari lontani.

"Se gli esopianeti hanno questo riscaldamento anomalo associato alla materia oscura, dovremmo essere in grado di raccoglierlo, " Disse Smirnov.

Gli esopianeti possono essere particolarmente utili per rilevare la materia oscura leggera, Smirnov ha detto, che è materia oscura con una massa inferiore. I ricercatori non hanno ancora sondato la materia oscura chiara mediante rilevamento diretto o altri esperimenti.

Gli scienziati ritengono che la densità della materia oscura aumenti verso il centro della nostra galassia, la Via Lattea. Se questo è vero, i ricercatori dovrebbero scoprire che i pianeti più vicini sono al centro galattico, più le loro temperature dovrebbero aumentare.

"Se trovassimo qualcosa del genere, sarebbe fantastico. Chiaramente, avremmo trovato la materia oscura, " Disse Smirnov.

Smirnov e Leane propongono un tipo di ricerca che implicherebbe guardare vicino alla Terra i giganti gassosi - i cosiddetti "Super Giove" - ​​e le nane brune per la prova del riscaldamento causato dalla materia oscura. Un vantaggio nell'usare pianeti come questo come rivelatori di materia oscura è che non hanno la fusione nucleare, come fanno le stelle, quindi c'è meno "calore di fondo" che renderebbe difficile trovare un segnale di materia oscura.

Oltre a questa ricerca locale, i ricercatori suggeriscono una ricerca di esopianeti canaglia distanti che non orbitano più attorno a una stella. La mancanza di radiazioni da una stella ridurrebbe nuovamente le interferenze che potrebbero oscurare un segnale dalla materia oscura.

Una delle parti migliori dell'utilizzo di esopianeti come rilevatori di materia oscura è che non richiede nuovi tipi di strumentazione come telescopi, o ricerche che non sono già state fatte, disse Smirnov.

Al momento, i ricercatori hanno identificato più di 4, 300 esopianeti confermati e altri 5, 695 candidati sono attualmente sotto inchiesta. Gaia, un osservatorio spaziale dell'Agenzia spaziale europea, si prevede di identificare decine di migliaia di potenziali candidati in più nei prossimi anni.

"Con così tanti esopianeti studiati, avremo un'incredibile opportunità di imparare più che mai sulla materia oscura, " Disse Smirnov.