डार्क मैटर अपेक्षाकृत हाल ही में अस्तित्व में आया था, और हमने यह समझने में एक लंबा सफर तय किया है कि हमारे ब्रह्मांड का 23% हिस्सा क्या है। हमारी अपनी आकाशगंगा काले पदार्थ के प्रभामंडल से घिरी हुई है जो इसके द्रव्यमान में वृद्धि करती है। घर के करीब डार्क मैटर पर एक हालिया पेपर - यहीं हमारे अपने सौर मंडल में - से पता चलता है कि यह हैगांगेय प्रभामंडल की तुलना में सघन और अधिक विशाल।
डार्क मैटर सिर्फ सादा अजीब सामान है। यह प्रकाश नहीं देता है, द्रव्यमान है और गुरुत्वाकर्षण के साथ 'सामान्य' पदार्थ के साथ प्रतिक्रिया करता है - वह सामान जिससे हम और हमारे ग्रह और तारे बने हैं। सामान्य पदार्थ की तरह, इस गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण, यह 'गुच्छे' या जमा हो जाता है; हम आकाशगंगाओं के बीच के विशाल विस्तार की तुलना में अधिक डार्क मैटर पाते हैं।
डार्क मैटर सिर्फ मिल्की वे में या ब्रह्मांड के दूसरी तरफ कहीं दूर नहीं है, हालांकि: यह हमारे सौर मंडल में घर पर यहीं है। हाल ही में प्रस्तुत एक पत्र मेंशारीरिक समीक्षा डी, एरिज़ोना विश्वविद्यालय के एथन सीगल और शियाओइंग जू ने हमारे सौर मंडल में डार्क मैटर के वितरण का विश्लेषण किया, और पाया कि डार्क मैटर का द्रव्यमान गैलेक्टिक हेलो औसत से 300 गुना अधिक है, और घनत्व 16,000 गुना अधिक है। बैकग्राउंड डार्क मैटर की।
सौर मंडल के इतिहास में, जू और सीगल ने गणना की है कि 1.07 X 10^20 किलोग्राम डार्क मैटर या पृथ्वी के द्रव्यमान का लगभग 0.0018% कब्जा कर लिया गया है। इस संख्या पर नियंत्रण पाने के लिए, सेरेस का द्रव्यमान - मंगल और बृहस्पति के बीच क्षुद्रग्रह बेल्ट में सबसे बड़ी वस्तु - इस राशि का लगभग 9 गुना है।
सीगल और जू ने गणना की कि आकाशगंगा के चारों ओर सौर मंडल की कक्षा में पृष्ठभूमि डार्क मैटर प्रभामंडल की संरचना को मॉडलिंग करके सौर मंडल ने अपने 4.5 अरब साल के जीवनकाल में कितना काला पदार्थ बहाया है, और गणना की है कि कितना काला पदार्थ होगा इस प्रभामंडल से गुजरते हुए सौर मंडल द्वारा फँसाया जा सकता है। उन्होंने इस गणना को सूर्य और आठ ग्रहों में से प्रत्येक के लिए अलग-अलग चलाया, पूरे सौर मंडल में मामले का वितरण, साथ ही साथ कब्जा की गई कुल राशि।
ठीक उसी तरह जैसे जब आप अपनी कार को हल्की बर्फबारी में चलाते हैं, तो डार्क मैटर सौर मंडल में 'चिपक जाता है' जब यह सूर्य और ग्रहों द्वारा गुरुत्वाकर्षण से बंधा होता है। जिस तरह आपकी विंडशील्ड पर कुछ बर्फ पिघलती है (उम्मीद है), कुछ हुड से चिपकती नहीं हैं और ज्यादातर ठीक से उड़ जाती हैं, डार्क मैटर हमारे पूरे सौर मंडल में समान रूप से वितरित नहीं होता है। कुछ ग्रहों के आसपास दूसरों की तुलना में अधिक डार्क मैटर होता है, यह इस बात पर निर्भर करता है कि वे कहां हैं। सौर मंडल में डार्क मैटर का घनत्व वितरण नीचे दिखाया गया है
पहला स्पाइक बुध है, और अगले दो स्पाइक शुक्र और पृथ्वी हैं (मंगल दिखाई नहीं देता)। अगला बृहस्पति है, उसके बाद शनि से एक छोटी सी टक्कर होती है और अंत में यूरेनस और नेपच्यून संयुक्त रूप से अंतिम छोटी टक्कर बनाते हैं।
स्थानीय डार्क मैटर सौर मंडल में अंतःक्रियाओं को कैसे प्रभावित करता है? खैर, इसका ग्रहों की कक्षाओं पर कोई बड़ा प्रभाव नहीं पड़ता है, और न ही यह आकाशगंगा केंद्र के चारों ओर अपनी कक्षा में सौर मंडल को धीमा कर देता है।
'ग्रहों की कक्षाएँ, यदि पर्याप्त डार्क मैटर मौजूद होते, तो उनकी पेरीहेलिया प्रीसेस तेज़ होती, अगर कोई डार्क मैटर नहीं होता। इन अवलोकनों से अनुमत डार्क मैटर की मात्रा मेरे द्वारा अनुमानित राशि से काफी अधिक है। पेरीहेलियन पुरस्सरण की माप में त्रुटियां प्रति शताब्दी एक चाप के सौवें हिस्से की इकाइयों में होती हैं… भले ही आप मान लें कि डार्क मैटर आकाशगंगा के संबंध में आराम पर है, जिससे सौर मंडल चलता है (जो कि चरम उदाहरण है), सूर्य का क्रम 10^30 किग्रा है; 10^20 किग्रा डार्क मैटर के क्लंप को कैप्चर करने से आपको सौर मंडल के जीवनकाल में लगभग 20 माइक्रोन/सेकंड धीमा कर देगा। तो यह छोटा होगा। ” - एक ईमेल साक्षात्कार में एथन सीगल।
और, अफसोस, का रहस्य पायनियर विसंगति इस रहस्योद्घाटन से हल नहीं होने जा रहा है, क्योंकि कब्जा किए गए काले पदार्थ का द्रव्यमान उस अंतरिक्ष यान की विषम गतियों को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं है।
हमारे पड़ोस में एक उच्च घनत्व और काले पदार्थ के द्रव्यमान की खोज, हालांकि, काले पदार्थ के अध्ययन और पता लगाने में सहायता कर सकती है। स्थानीय डार्क मैटर के द्रव्यमान और घनत्व वितरण को जानना - और इस प्रकार यह जानना कि इसे कितना और कहाँ देखना है - खगोलविदों को यह जानने में मदद करेगा कि यह वास्तव में क्या बना है और अधिक जानकारी के साथ।
'स्थानीय डार्क मैटर घनत्व और वेग वितरण का हमारा निर्धारण प्रत्यक्ष पहचान प्रयोगों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। सबसे हाल की गणना जो की गई है, यह मानती है कि सूर्य के स्थान पर डार्क मैटर के गुण सीधे गांगेय प्रभामंडल से प्राप्त होते हैं। तुलनात्मक रूप से, हम पाते हैं कि स्थलीय प्रयोगों को पृष्ठभूमि हेलो घनत्व से 16,000 गुना अधिक घनत्व वाले काले पदार्थ के घटक पर भी विचार करना चाहिए, 'जू और सीगल ने लिखा।
