Các ngoại hành tinh dạng khí khổng lồ có thể chứa đầy vật chất tối tự hủy. Một nhóm nghiên cứu đã đề xuất dùng kính thiên văn James Webb sắp đưa vào sử dụng để quét những hành tinh khổng lồ ở xa trong thiên hà nhằm tìm hiệu ứng nhiệt tiềm tàng phát sinh từ các chất bí ẩn trong vũ trụ, Live Science thông tin.
Các nhà vật lý biết đến sự tồn tại của vật chất tối bởi chúng kéo lực hấp dẫn lên các ngôi sao và thiên hà. Tuy nhiên, cho đến nay, vật chất giả thuyết trong vũ trụ này đã phá hỏng mọi nỗ lực để hiểu rõ hơn về các đặc tính của nó.
Nhiều giả thuyết cho rằng, vật chất tối được cấu tạo từ các hạt riêng lẻ và những hạt này đôi khi có thể va vào nhau như các hạt vật chất thông thường, Juri Smirnov, nhà vật lý hạt thiên văn tại Đại học bang Ohio, chia sẻ.
Theo các mô hình này, 2 hạt vật chất tối cũng có thể va đập vào nhau, hủy diệt lẫn nhau và tạo ra nhiệt.
Nếu những giả định này là đúng, các hạt vật chất tối đôi khi sẽ va vào các vật thể lớn trong vũ trụ như ngoại hành tinh. Điều này khiến các hạt vật chất tối mất năng lượng và tích tụ bên trong những ngoại hành tinh này. Tại đây, chúng có thể hủy diệt lẫn nhau và phát ra tín hiệu nhiệt có thể quan sát được từ rất xa.
Cùng với đồng nghiệp Rebecca Leane, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia SLAC ở Menlo Park, California, nhà vật lý hạt thiên văn Juri Smirnov đề xuất dùng kính thiên văn Webb đặt trên không gian vũ trụ để quét bầu trời và tìm kiếm dấu hiệu nhiệt đặc trưng này.
Những hành tinh khổng lồ ngoài hệ mặt trời sẽ tích tụ nhiều vật chất tối hơn. Do đó, các ứng viên tốt nhất cho những cuộc tìm kiếm này là những hành tinh khổng lồ dạng khí lớn hơn sao Mộc hoặc sao lùn nâu, các nhà nghiên cứu viết trên tạp chí Physical Review Letters.
Xác định rằng nhiệt phát sinh từ vật chất tối bị hủy diệt sẽ phức tạp, nhà nghiên cứu Smirnov và Leane đề xuất tìm những ngoại hành tinh đã bị văng ra khỏi ngôi sao mẹ và khá già. Những ngoại hành tinh này sẽ nguội hơn với nhiệt độ xuống rất thấp. Nếu một hành tinh như vậy phát sáng bất thường khi chiếu tia hồng ngoại có thể chứng tỏ có sự hiện diện của vật chất tối.
Ngoài ra, một phương pháp đáng tin cậy hơn là tìm kiếm số lượng lớn các hành tinh ngoài dải Ngân hà và lập bản đồ nhiệt độ của chúng, nhà vật lý hạt thiên văn Smirnov nói. Vật chất tối được cho là tích tụ trong trung tâm thiên hà, vì vậy bản đồ này sẽ hiển thị nhiệt độ ngoại hành tinh tăng nhẹ khi quan sát gần hơn lõi của dải Ngân hà. “Nếu chúng ta nhìn thấy điều đó, thì đó phải là vật chất tối" - Smirnov nói.
Việc nắm bắt tín hiệu nhiệt có thể giúp các nhà vật lý học thiên văn xác định khối lượng của các hạt vật chất tối và tốc độ chúng tương tác với vật chất thông thường. Kính thiên văn Webb dự kiến được phóng vào tháng 10. Khi kính thiên văn này xem xét các ngoại hành tinh khắp thiên hà, bản đồ về dấu hiệu nhiệt tiềm năng của vật chất tối có thể được lập trong vòng 4-5 năm tới, theo chuyên gia Smirnov.
