Dark Matter, una sustancia misteriosa y esquiva que se cree que es aproximadamente el 27% del universo, presenta uno de los mayores desafíos en la astrofísica. A pesar de los extensos estudios, los científicos no deben detectar partículas o sus productos de materia oscura o sus productos, principalmente debido a sus interacciones muy débiles con la materia regular. Un estudio reciente que está disponible en ARXIV se refiere a un nuevo enfoque atrevido para este rompecabezas permanente, en el que Ganymedes, la luna más grande del sistema solar, puede ser la clave para descubrir estas esquivas partículas.
Durante años, la búsqueda de la materia oscura está dirigida principalmente a pequeñas partículas como axiones, partículas masivas (WIMP) y neutrinos estériles que interactúan débilmente. Estos candidatos, teoretizados para interactuar muy débilmente con la materia normal, han demostrado ser particularmente tercos para detectar con la ayuda de métodos tradicionales que dependen de instrumentos muy sensibles y aceleradores de partículas. William Derocco, un empleado de posgrado en la Universidad de Maryland, por otro lado, sugiere un camino alternativo que se conoce como una materia oscura macroscópica (MDM). Esta teoría establece que la materia oscura podría consistir en objetos grandes con alta masa en lugar de solo partículas pequeñas, lo que hace posible evitar técnicas de detección de corriente.
El estudio enfatiza la idoneidad de Ganymedes para detectar estos candidatos más grandes para la materia oscura. La considerable masa y las características geológicas únicas de la luna lo convierten en un candidato ideal para una investigación tan innovadora. El entorno estable de GanyMedes se ha mantenido relativamente sin cambios durante más de dos mil millones de años y ofrece un fondo ventajoso para los experimentos destinados a identificar interacciones entre la materia oscura. Uno de los aspectos más importantes de Ganymedes son las capas subterráneas diferenciadas, que pueden desempeñar un papel importante en la identificación de signos de la actividad de la materia oscura.
Derocco enfatiza que «queda un gran espacio de parámetros abiertos para tales candidatos DM en el rango de \ (10^{12} – 10^} \, \ text {g} \)» y las densidades varían de atomario a nuclear. Dadas las densidades de números extremadamente bajas de estos objetos con una alta masa, su detección en la Tierra es casi imposible. Sin embargo, un detector extenso y sostenible como Ganymedes puede mejorar significativamente las opiniones de detección, lo que puede revelar rastros de estas escurridizas entidades.
El estudio también aparece cómo la superficie de Ganymedes, marcada con cráteres de miles de millones de años de eventos de impacto, puede tener varias firmas de efectos macroscópicos de materia oscura. Derocco postula que tales objetos con una alta masa de materia oscura pueden penetrar profundamente debajo de la superficie de la luna, de modo que los materiales de capas se desarraigan que no perturben los efectos típicos. Este comportamiento único puede conducir a cambios reconocibles en la integridad estructural de GanyMedes, características que pueden servir como instrucciones esenciales para distinguir las interacciones entre la materia oscura de los eventos de impacto más convencionales.
La presencia de pequeños cráteres, quizás menos de 10 km de diámetro pero que muestra una cantidad inusual de volumen de fusión y composición atípica, son parte de estas posibles firmas. Dichas características desafiarían los modelos de cráteres existentes, lo que los convierte en excelentes candidatos para futuras investigaciones.
Las emisiones espaciales futuras, incluido el Explorador de lunas Júpiter Icy (Juice) y Europa Clipper, están listas para desempeñar un papel crucial en la búsqueda de la materia oscura. Equipadas con imágenes espectrales de alta resolución, estas misiones pueden detectar las firmas peculiares en la superficie de Ganymedes, dando un método innovador para investigar la materia oscura en el sistema solar externo. El éxito en estos esfuerzos podría agudizar el enfoque de la investigación continua en la materia oscura o posiblemente revelar nuevos aspectos de esta sustancia enigmática.
Además, la exploración de Ganymedes puede no ser la única oportunidad para la comprensión, porque el propio Júpiter también es visto como un candidato importante para detectar materia oscura. Entonces, independientemente de los resultados de estas misiones, prometen contribuir a datos valiosos que pueden aumentar nuestra comprensión de la materia oscura y reformar las teorías existentes en el campo.
