Siiani pole teadlased leidnud vettpidavat tõendit tumeaine olemasolu kohta, kuid hiljuti pakkusid Portugali ja Ühendkuningriigi füüsikud probleemi lahendusena välja Päikeselt tulevate neutriinode ülitäpse mõõtmise. Põhjus, miks tumeaine peaks leiduma meie enda Päikese sees, on fakt, et Päikese ülitugev gravitatsiooniväli tõmbab endasse nõrgas vastasmõjus osalevaid massiivseid osakesi (weakly interacting massive particles, WIMPs), mis on hetkel tugevaimaks kandidaadiks tumeaine kohale.
Kas tumeaine kohalolu vähendab Päikese temperatuuri? Pilt: NASA
Kui need rasked osakesed Päikese tuuma lukustatud on, peaksid nad teooria kohaselt põrkuma prootonitega, mistõttu nende energia veidi suureneb ning mille tagajärjel liigub kuumus tähe tuumast eemale. Temperatuuri jaotumine Päikeses oleks tumeaine kohalolu või mitte kohalolu korral teistsugune, kirjutab physicsworld.com.
Päikese temperatuuri mõõtmine
Teadlaste plaan temperatuurijaotuse kindlaks tegemiseks meie tähes seisneb Päikese tuumas termotuumasünteesi protsessides tekkivate neutriinode arvu arvutamises. Oluline on aga, et erinevad reaktsioonid toimuvad Päikese tuumast erinevatel kaugustel. Kuna nende reaktsioonide toimumised sõltuvad tugevasti temperatuurist, põhjustaks tumeaine kohalolu märgatava muutuse erinevates reaktsioonides tekkivate neutriinode arvus. Seetõttu põhineks tumeaine olemasolu kinnitavad katsed neutriinokõikumiste mõõtmistele, kus erinevates sünteesireaktsioonides saadud neutriinod oleksid eristatavad energiaspektrite järgi.
Teadlased arvutasid WIMPide suhtes tehtud teatud eeldustel (nende mass, vastastikmõjju astumine barüonidega ning tõenäosus paarisannihilatsiooniks) välja, et tumeaine kohalolu suurendaks tekkivate neutriinode arvu kõikumisi boor-8 reaktsioonides kuni 30% võrra ning tavaliste prooton-prooton reaktsioonide korral kuni 2% võrra. Need tulemused toetavad selle aasta alguses läbi viidud sarnase uurimustöö tulemusi, kus kasutati veidi erinevaid teoreetilisi eelduseid ning arvutiprogramme.
Uurimuse läbi viinud teadlased Lopes ja Silk arvavad, et kui neil veab ning kui WIMPidel on nende eeldustele vastavad omadused, siis tumeaine mõju neutriinode arvu suhtelisele kõikumisele oleks piisavalt suur, et lubada tumeaine otsest detekteerimist praegu olemasolevate Päikese neutriinode detektorite uuendatud aparatuuri abil.
Teadusartikkel “Neutrino Spectroscopy Can Probe the Dark Matter Content in the Sun“
Ülimalt huvitav teema! kust saaks lugeda sellest rohkem?