En planet dannet af mørkt stof. Har du svært ved at forestille dig, hvordan sådan en kan se ud? Det er der ikke noget at sige til, for vi ved knap nok, hvad mørkt stof er.
I godt 100 år har forskere prøvet at forstå, hvad mørkt stof kan være. En standardantagelse er, at godt fem procent af universet består af synligt stof, mens 27 procent består af mørkt stof og 68 procent af mørk energi.
Nu foreslår et hold astrofysikere fra University of Wisconsin-Madison i USA, at nogle exoplaneter, altså planeter der kredser omkring en anden stjerne end Solen, kan være dannet af mørkt stof.
Det skriver de i en artikel, der er udgivet på forskningsplatformen arXiv, og som er ved at blive fagfællebedømt. I artiklen kommer de også med et bud på, hvordan disse ”mørke planeter” kan observeres.
Mørke exoplaneter i kredsløb
Lige nu er mørkt stof et teoretisk materiale, som astrofysikere kun kan påvise eksistensen af, ved at observere dets indvirkning på andre objekters gravitationer i universet.
Mørkt stof bruges også til at forklare, når observationer i universet ikke opfører sig, som de burde i forhold til fysikkernes standardmodeller.
Nyere forskning viser dog, at mørkt stof kan samle sig i kæmpe klumper i galakser.
Normalt diskuteres mørkt stof i sammenhæng med individuelle partikler på mikroskopisk niveau, men med den nye teori skaleres diskussionen op på ”makroskopisk” niveau.
Her kan strukturer i universet have masser af mørkt stof så store som planeter, der kredser om almindelige stjerner.
"En makroskopisk mørk stoftilstand med dens masse og/eller radius svarende til en planets, vil opføre sig som en mørk exoplanet, hvis den er afgrænset til et stjernesystem," skriver forskerne i artiklen.
Astronomer har opdaget en spøgelsesagtig ring af mørkt stof i galaksehoben CL 0024+17 ved hjælp af NASA's Hubble-rumteleskop. Billedet er taget i 2004, og det mørke stof er fremhævet med blå farve.
De skriver også, at objektets fysiske forhold vil ligne noget helt andet end de almindelige planeter, vi kender til, dannet af såkaldt baryonisk stof – almindelige atomer, som alt stof, vi kan observere, er dannet af.
For eksempel kan nogle mørke exoplaneter have en større tæthed end jern, mens andre har så lav en tæthed, at deres eksistens og udseende endnu ikke kan forklares.
To kendte planetjagtmetoder
Forskerne mener også, at eksistensen af disse mørke exoplaneter kan bevises ved hjælp af observationer, og at de gemmer sig blandt almindelige gas- og klippeelementer i kredsløb om stjerner.
Når astronomer leder efter almindelige exoplaneter i dag, så observerer de, hvordan planeten påvirker lyset fra værtsstjernen i dens solsystem. Dette kaldes transitmetoden.
Når disse exoplaneter passerer foran teleskoper, så dæmper de stjernens lys en smule. Et himmellegemes radius kan altså beregnes ud fra, hvor svagt lyset er.
Dette er en simulering af, hvordan Jupiter ville se ud, hvis den passerede en stjerne. Når en planet passerer en stjerne, så svækkes lyset, og så kan astronomer ved hjælpe af teleskoper bestemme planetens radius samt hvilke molekyler, den består af. Denne metode kan også bruges på mørke exoplaneter, mener et hold astrofysikere.
Faktisk kan de også bestemme, hvilke molekyler, de måske består af.
Beregningerne fra denne metode vil dog give nogle mærkelige resultater, da mørkt stof ikke dækker noget og kun kan bøje lys.
Og fordi resultaterne er mærkelige, og ikke matcher en almindelige exoplanet, så mener forskerne, at det kan indikere, at der er tale om en mørk exoplanet.
Men astronomer kan også bruge den radiale hastighedsmetode. Her kan en planets tyngdekraft under sit kredsløb om en stjerne, påvirke stjernens bevægelse i rummet.
Det gør det muligt at bestemme et legemes masse, som består af almindeligt stof, mens også dem, der består af mørkt stof.
Astrofysikerne fremhæver i deres artikel, at mørke exoplaneter kan observeres ud fra disse metoder, hvor de både kan beregne deres tæthed samt finde ud af, hvad de består af.