En un estudio reciente publicado en el Journal of High Energy Physics , dos investigadores de la Universidad de Brown demostraron cómo los datos de misiones pasadas a Júpiter pueden ayudar a los científicos a examinar la materia oscura, uno de los fenómenos más misteriosos del universo. La razón por la que se eligieron las misiones anteriores de Júpiter se debe a la gran cantidad de datos recopilados sobre el planeta más grande del sistema solar, sobre todo de los orbitadores Galileo y Juno. La naturaleza esquiva y la composición de la materia oscura continúan eludiendo a los científicos, tanto en sentido figurado como literal, porque no emite luz. Entonces, ¿por qué los científicos continúan estudiando este fenómeno misterioso y completamente invisible?

"Porque está ahí y no sabemos qué es", dice el Dr. Lingfeng Li, investigador asociado postdoctoral en la Universidad de Brown y autor principal del artículo. "Hay pruebas sólidas provenientes de conjuntos de datos muy diferentes que apuntan a la materia oscura:fondo cósmico de microondas, movimientos estelares dentro de las galaxias, efectos de lentes gravitacionales, etc. En resumen, se comporta como algo frío, no interactivo (por lo tanto, oscuro). polvo en escalas de gran longitud, mientras que su naturaleza y posibles interacciones dentro de una escala de longitud más pequeña aún se desconocen. Debe ser algo completamente nuevo:algo distinto de nuestra materia bariónica".

En el estudio, los investigadores discutieron cómo los electrones atrapados dentro del campo magnético masivo y el cinturón de radiación de Júpiter pueden usarse para examinar la materia oscura y el mediador oscuro que existe entre lo que se conoce como el sector oscuro y nuestro mundo visible. Dedujeron tres escenarios para electrones atrapados dentro de los cinturones de radiación de Júpiter:electrones completamente atrapados, casi atrapados y no atrapados. Sus resultados mostraron que las mediciones registradas de las misiones Galileo y Juno indican que los electrones producidos pueden quedar completamente o casi atrapados dentro de los cinturones de radiación más internos de Júpiter, lo que en última instancia contribuye a los flujos energéticos de electrones.

Uno de los objetivos de este estudio fue proporcionar un esfuerzo inicial para utilizar datos de misiones anteriores, activas y futuras a Júpiter para examinar nueva física que vaya más allá del modelo tradicional de física de partículas. Si bien los datos para este estudio se recopilaron de las misiones de varios años de los orbitadores Galileo y Juno en Júpiter, Li no cree que este tipo de estudio pueda llevarse a cabo utilizando datos de otras misiones a largo plazo a otros planetas, como Saturno. y su histórica misión Cassini.

"Primero, Júpiter es mucho más pesado que Saturno", explica Li. "Su velocidad de escape es casi el doble que la de Saturno, lo que significa que la tasa de captura de materia oscura es mucho mayor en Júpiter. Además, Júpiter no tiene un anillo principal significativo y los electrones pueden quedar atrapados durante mucho tiempo antes de ser absorbidos". por los materiales del anillo. Otros cuerpos celestes en los sistemas solares son simplemente demasiado pequeños (por ejemplo, la Tierra). El sol es un objetivo muy interesante, pero su campo magnético es muy poco trivial. Todavía no sabemos cómo interpretar los datos solares. , pero vale la pena considerarlo más a fondo".

Si bien Li dijo que no han decidido qué hacer a continuación en términos de estudios futuros, el documento concluye con recomendaciones para futuras misiones a Júpiter para expandir el alcance de la física de partículas y al mismo tiempo proporcionar mediciones más exactas de los flujos de electrones energéticos discutidos en este documento. + Explora más

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