Темная материя ускоряет вращение Земли и других планет
Наука

Темная материя ускоряет вращение Земли и других планет

1 апреля 2025 года, 11:48

Китайские астрофизики придумали новый и, вероятно, достаточно эффективный способ непосредственного поиска темной материи. А именно: повышение скорости вращения планет (а также их температуры) под действием данной загадочной силы. Если теория верна, через 100 лет из-за воздействия темной материи продолжительность земных суток уменьшится на 12 секунд.

Проблема обнаружения материи, которая не подвержена никаким взаимодействиям (кроме гравитационных) давно стала среди астрофизиков чем-то вроде современной «квадратуры круга». Пока что никому не удалось напрямую «поймать» темную материю. Но это не значит, что ученые не пытаются это сделать хотя бы косвенно, даже наоборот: разнообразие идей поражает. Это и ее реконструкция на основе наблюдений за эволюцией галактик, и поиски в недрах белых карликов, и даже осторожные заявления о том, что темной материи вовсе не существует.

Не остались в стороне и китайские ученые. Команда физиков во главе с Ши Хайхао из Синьцзянской астрономической обсерватории только что предложила, вероятно, самый надежный и экономичный способ обнаружить присутствие неуловимой материи. Причем обнаружить — буквально у нас под ногами, и без помощи гигантских установок вроде Большого адронного коллайдера. Ведь главной уликой в поиске должно стать не что иное, как вращение Земли. А также, опционально — других доступных для наблюдений планет.

Дело в том, что гипотетически ничто не мешает мирам захватывать темную материю, позволяя ей проникать глубоко внутрь. Правда, обнаружить ее там напрямую все также нереально — в том числе из-за крайне низкой плотности (независимо от того, из чего она состоит — аксионов, WIMP-ов или миниатюрных черных дыр). Но такая материя, накапливаясь внутри космического тела, неизбежно и сама начнет влиять на него, отдавая ему часть энергии. Данный механизм теоретически описан, как «квантовое туннелирование».

«Планеты могут служить долгосрочными индикаторами влияния темной материи, поскольку миллиарды лет взаимодействовали с ней. Эти взаимодействия могут привести к наблюдаемым последствиям — в частности, изменению температуры мира, динамики его вращения и свойств атмосферы», — отметили ученые.

Команда Ши Хайхао смоделировала захват темной материи 15 известными экзопланетами — в том числе 55 Рака d (она же Липперхей) и Эпсилоном Эридана b (Эгиром) — а также Юпитером и Землей. И результаты оказались вполне обнадеживающими: влияние темной материи должно быть небольшим, но все-таки заметным. К примеру, Земля под воздействием темной материи должна через 100 лет совершать один оборот вокруг своей оси на 12 секунд быстрее.

Доказать воздействие темной материи на ускорение вращения нашей планеты заметно раньше столетнего срока проблематично из-за недостаточной чувствительности современных приборов. На скорость вращения Земли вокруг своей оси влияют разные факторы, в результате чего продолжительность суток то увеличивается, то уменьшается на ничтожные величины в год, измеряемые в миллисекундах. Потепление же атмосферы под воздействием темной материи за тот же век, по мнению китайских ученых, будет и вовсе микроскопическим: всего 0,015 градусов по Кельвину, что абсолютно незаметно на фоне климатических колебаний, вызванных другими факторами.