暗物质能加热系外行星？
作者：BRIAN KOBERLEIN
翻译：张宇辰
校对：王婧彧 王茸 张砚斌 杨伯顺
审阅：牧夫校对组
美编：毫秒
后台：库特莉亚夫卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
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啊，暗物质，你一直在向我们做着暗示！暗物质，这个东西很难研究，令人头大。因为它不与光相互作用，因此我们关于它的证据，都是来自于它对光和可见物质的引力效应。而且，目前我们最大的困难是：我们仍然不知道它究竟是什么。那些直接检测暗物质的努力，最后都空手而归；间接寻找暗物质的方法也是如此（例如通过银河系中过剩的伽马射线）。但一项最近发表在《物理评论快报》上的研究表明，天文学家们仍在锲而不舍、想方设法地去检测它。
这项新的研究采取了更加有趣的方法。关于暗物质的流行想法之一，是它由大质量弱相互作用粒子（WIMP）组成。目前已知的粒子（如电子或质子），都不如这些粒子的质量大。通过弱核力，暗物质粒子会衰变成较轻的粒子。虽然衰变粒子可能很难直接被观测到，但此项研究独辟蹊径，建议寻找它们对系外行星的影响。
暗物质和普通物质能通过引力来相互作用，而系外行星可以捕获少量暗物质（这些暗物质倾向于聚集在系外行星核的周围）。当暗物质衰变时，它会向系外行星释放热能，从而使系外行星变得更加温暖。因此，如果我们发现系外行星比预期的温度要高一些，这将是暗物质存在的证据。
不同暗物质模型预示的变暖效应
图片来源: Leane and Smirnov
那么，哪些系外行星是最好的候选研究对象呢？答案是——大型系外行星，如“超级木星”。它们的高质量使得它们可能会捕获大量的暗物质；而且，它们的预期温度也已经被科学家很好的解读了。由于“超级木星”主要由氢和氦组成，它们的核心热量主要来自引力收缩，就像挤压一个橡皮球会使它变暖一样，“超级木星”也会因引力的挤压而变热。但是，这些行星不够大，不足以像恒星那样引发核聚变，所以，一旦它们的温度比我们预期的高，那一定是通过某种放射性衰变形成的。
研究团队通过它们的暗物质加热模型，仔细研究后表明：这种热效应，应该可以被下一代望远镜——如詹姆斯.韦伯太空望远镜探测到。由于系外行星温度升高的程度取决于银河系中暗物质的数量，这项技术也可以被用来绘制银河系中暗物质的分布。然后，科学家们就可以开始缩小暗物质模型的范围。
当然，在詹姆斯.韦伯太空望远镜上线之后，对系外行星的进一步探测调查，也可能显示它们并没有变暖。但即便如此，这也不失为一个好结果。这表示暗物质没有使系外行星变暖，所以，它要么不存在，要么就是超越人类想象力的奇谲之物。破解暗物质之谜，是人类研究的目标，实现该目标的唯一方法就是不断地收集新的数据。
原文链接
https://www.universetoday.com/151101/dark-matter-could-change-the-temperature-of-exoplanets-allowing-us-to-detect-it/
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