Les missions de Jupiter pourraient également aider à rechercher la matière noire

Dans une étude récente publiée dans le Journal de physique des hautes énergies, deux chercheurs de l’Université Brown ont démontré comment les données des missions passées sur Jupiter peuvent aider les scientifiques à examiner la matière noire, l’un des phénomènes les plus mystérieux de l’univers. La raison pour laquelle les missions passées de Jupiter ont été choisies est due à la grande quantité de données recueillies sur la plus grande planète du système solaire, notamment à partir des orbiteurs Galileo et Juno. La nature et la composition insaisissables de la matière noire continuent d’échapper aux scientifiques, au sens figuré comme au sens propre, car elle n’émet aucune lumière. Alors pourquoi les scientifiques continuent-ils d’étudier ce phénomène mystérieux et complètement invisible ?

« Parce qu’il est là et que nous ne savons pas ce que c’est », explique le Dr Lingfeng Li, associé de recherche postdoctoral à l’Université Brown et auteur principal de l’article. « Il existe des éléments de preuve solides provenant d’ensembles de données très différents pointant vers la matière noire : fond cosmique de micro-ondes, mouvements stellaires à l’intérieur des galaxies, effets de lentille gravitationnelle, etc. En bref, il se comporte comme un élément froid, non interactif (donc sombre). poussière à grande échelle de longueur, alors que sa nature et ses interactions possibles à une échelle de longueur plus petite sont encore inconnues. Ce doit être quelque chose de tout nouveau : quelque chose de distinct de notre matière baryonique.

Dans l’étude, les chercheurs ont expliqué comment les électrons piégés dans le champ magnétique massif et la ceinture de rayonnement de Jupiter peuvent être utilisés pour examiner la matière noire et le médiateur sombre qui existent entre ce que l’on appelle le secteur sombre et notre monde visible. Ils en ont déduit trois scénarios pour les électrons piégés dans les ceintures de rayonnement de Jupiter : des électrons entièrement piégés, quasi piégés et non piégés. Leurs résultats ont montré que les mesures enregistrées des missions Galileo et Juno indiquent que les électrons produits peuvent être entièrement ou quasi piégés dans les ceintures de rayonnement les plus internes de Jupiter, contribuant finalement aux flux d’électrons énergétiques.

L’un des objectifs de cette étude était de fournir un effort initial dans l’utilisation des données de la mission précédente, active et future à Jupiter pour examiner une nouvelle physique qui va au-delà du modèle traditionnel de la physique des particules. Bien que les données de cette étude aient été recueillies à partir des missions de plusieurs années des orbiteurs Galileo et Juno à Jupiter, Li ne pense pas que ce type d’étude puisse être réalisé en utilisant les données d’autres missions à long terme vers d’autres planètes, telles que Saturne. et sa mission historique Cassini.

« Premièrement, Jupiter est beaucoup plus lourd que Saturne », explique Li. « Sa vitesse d’échappement est presque deux fois plus grande que celle de Saturne, ce qui signifie que le taux de capture de la matière noire est grandement amélioré à Jupiter. De plus, Jupiter n’a pas d’anneau principal significatif et les électrons peuvent être piégés pendant longtemps avant d’être absorbés. » par les matériaux de l’anneau. D’autres corps célestes dans les systèmes solaires sont tout simplement trop petits (par exemple, la Terre). Le soleil est une cible très intéressante, mais son champ magnétique n’est pas trivial. Nous ne savons pas encore comment interpréter les données solaires. , mais cela mérite d’être approfondi. »

Bien que Li ait déclaré qu’ils n’avaient pas décidé quoi faire ensuite en termes d’études futures, l’article se termine par des recommandations pour les futures missions de Jupiter afin d’élargir la portée de la physique des particules tout en fournissant des mesures plus exactes des flux d’électrons énergétiques discutés dans cet article.