Remiantis nauju tyrimu, tamsi materija, hipotezuojama, kad ji sudaro maždaug ketvirtadalį visatos, tačiau, atrodo, niekaip nesąveikauja su šviesa, gali turėti mažą elektros krūvį.
Iki šiol tamsiosios medžiagos buvimas buvo žinomas tik per gravitaciją, tempiant žvaigždes ir galaktikas. Tačiau dabar astrofizikai Julianas Muñozas ir Abrahamas Loebas iš Harvardo universiteto teigia, kad nedidelė tamsiosios medžiagos dalelių dalis gali turėti mažą elektrinį krūvį - tai reiškia, kad tamsiosios medžiagos gali sąveikauti su normaliąja medžiaga per elektromagnetinę jėgą.
Jei tiesa, ši idėja ne tik reikštų didelį žingsnį suprantant tamsiąją medžiagą, bet ir paaiškintų neseną paslaptį, klastingą kosmologams.
Smalsus vėsinimas
Vasarį astronomai paskelbė pirmąjį aptiktą nemandagų vandenilio dujų signalą iš kosminės aušros - maždaug 180 milijonų metų po Didžiojo sprogimo, kai pradėjo šviesti pirmosios žvaigždės. Šiuo metu tarp žvaigždžių plūduriuojančios vandenilio dujos buvo šaltesnės nei kosminės mikrobangų fonas - visatos maudymosi iš Didžiojo sprogimo likusi radiacija.
Kadangi vandenilis yra vėsesnis nei šis papildomas švytėjimas, dujos sugeria radiaciją - ypač radiaciją, kurios bangos ilgis yra 21 centimetras (8,3 colio). Išmatuodami vandenilio radiacijos sugertį, astronomai gali geriau suprasti kosminę aušrą, palyginti nežinomą kosminės istorijos erą. Naudodama radijo anteną Vakarų Australijoje, pavadintą Eksperimentu aptikti pasaulinę reionizacijos signataro epochas (EDGES), astronomų komanda sugebėjo pirmą kartą aptikti šią absorbciją.
„Pats savaime tai yra nuostabus mokslinis atradimas“, - „Live Science“ pasakojo Muñozas. Be to, jis pridūrė, kad astronomai nustatė, kad vandenilis absorbuoja dvigubai daugiau fotonų nei tikėtasi. Kad dujos sugertų tiek daug radiacijos, jos turėtų būti dar vėsesnės, nei manė mokslininkai.
Muñozas ir Loebas pasiūlė, kad smalsioji aušinimo kaltininkė gali būti tamsiosios medžiagos. Gegužės 30 d. Žurnale „Nature“ paskelbtame dokumente jie nustatė, kad jei mažiau nei 1 proc. Tamsiosios medžiagos turėjo maždaug milijoninę dalį elektrono krūvio, tai ši nemandagi medžiaga iš vandenilio galėtų traukti šilumą - panašiai kaip ledo kubeliai atvėsina jūsų limonadą. „Čia ledas yra tamsi medžiaga“, - sakė Muñozas.
Jų idėja nėra visiškai nauja. Prieš dešimtmečius fizikai pasiūlė, kad tamsiosios medžiagos dalelės galėtų turėti elektros krūvį.
Ir tai nėra vienintelis šio aušinimo paaiškinimas. Kovo 1 d. Žurnale „Nature“ paskelbtame pranešime Izraelio Tel Avivo universiteto kosmologas Rennanas Barkana pasiūlė, kad bendroji tamsiosios medžiagos forma, kuri nebūtinai turi krūvį, galėtų atvėsinti normalią medžiagą ir paaiškinti EDGES duomenis. .
Abu su tamsiosios medžiagos pasiūlymais susijusios prognozės yra panašios, sakė Barkana, nedalyvavusi dabartiniame tyrime.
„Tai laikas atsargiam optimizmui ir atviro proto laikui, tiek stebint radiją, tiek aiškinantis“, - „Barkana“ pasakojo „Live Science“.
Dešimtys idėjų
Tamsi materija yra tik viena iš dešimčių idėjų, pasiūlytų anomalijai paaiškinti. Pavyzdžiui, vietoj to, kad dujos būtų vėsesnės, foninė spinduliuotė gali būti šiltesnė, nei tikėtasi, o egzotiškas procesas sukuria daugiau radiacijos, į kurią dar reikia atsižvelgti. Arba, analizėje ar matavime gali būti klaidų.
Iš tikrųjų EDGES stebėjimas yra pirmasis tokio pobūdžio ir nors komanda dvejus metus praleido tikrindama ir dar kartą tikrindama analizę, tyrinėtojams reikės daugiau duomenų, kad būtų patvirtinti mįslingi rezultatai.
„Jei EDGES yra teisingas, nemanau, kad yra kokių nors įtikinamų tradicinių paaiškinimų“, - teigė Los Andželo Kalifornijos universiteto astrofizikas Stevenas Furlanetto, nedalyvavęs tyrime. "Jums tikrai reikia pereiti prie vieno iš šių nestandartinių fizikos scenarijų, ir tokiu atveju aš manau, kad jis yra atviras."
Tačiau Muñozas iš dalies aiškina tamsiąją medžiagą. „Jei EDGES iš tikrųjų teisus, atrodo, kad tai nėra tamsiosios medžiagos rezultatas“, - sakė jis.
Keli instrumentai visame pasaulyje jau ruošiasi atlikti išsamesnius stebėjimus. Skirtingai nuo EDGES, kai kurie eksperimentai, tokie kaip radijo teleskopas Pietų Afrikoje, vadinami „Reionizacijos masyvo vandenilio epocha“, galės įvertinti, kaip absorbcija kinta danguje. Jei nedidelė tamsiosios medžiagos dalis yra įkraunama elektra, kaip sako Muñozas ir Loebas, tada bus sukurtas aiškus šio varianto modelis - bus pateiktas pagrindinis elektriškai įkrautos tamsiosios medžiagos testas.
