Ограничения на темную материю в солнечной системе

ОГРАНИЧЕНИЯ НА ТЕМНУЮ МАТЕРИЮ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ

1, 2

1Санкт-Петербургский государственный университет, С-Петербург, Россия 2Институт Прикладной Астрономии РАН, С-Петербург, Россия

В современных космологических теориях предполагается, что основная часть (порядка 73%) средней плотности Вселенной приходится на темную энергию, а из оставшейся части около 4% на барионную материю и 23% на так называемую темную материю (dark matter). Темная материя является не барионной, свойства ее предположительны, и она не участвует в электромагнитных взаимодействиях. Несмотря на возможное отсутствие или очень слабое взаимодействие темной материи с обычным веществом, она должна обладать гравитационными свойствами. Вследствие предполагаемой очень высокой проникающей способности темная материя может находиться в Солнечной системе, и при достаточной плотности присутствие ее может проявиться через гравитационное влияние на движение тел в Солнечной системе.

Поиск и оценка возможного дополнительного гравитационного влияния была проведена на основе обработки более 670 тысяч позиционных наблюдений планет и космических аппаратов (1913–2010 гг.), главным образом, современных радиотехнических измерений, и планетной теории EPM2011. Разные знаки в полученных дополнительных остаточных смещениях перигелиев планет и поправок к центральной притягивающей массе, и то, что значения их, как правило, перекрываются их погрешностями (1σ), указывает, что уровень распределенной плотности темной материи ρdm, если она имеется, очень мал и существенно ниже современной погрешности определения таких параметров. Найдено, что на расстоянии орбиты Сатурна ρdm должна быть ниже, чем 1.4 ∙10-20 г/см3, а масса темной материи в сфере внутри орбиты Сатурна даже с учетом ее возможной концентрации к центру должна быть меньше чем 1.9 ∙10-10 MSun.