По новым данным, у темной материи, предположительно, может быть электрический заряд — Naked Science
8 минут
Редакция

По новым данным, у темной материи, предположительно, может быть электрический заряд

Астрономы обнаружили необычное поведение атомов водорода в модели ранней Вселенной. Это может служить подсказкой в понимании темной материи.

cfa-black-matter1
©Wikipedia

Темная материя — или по крайней мере какая-то ее часть — может обладать очень слабой электрической силой примерно в миллионную долю заряда электрона. Об этом свидетельствуют данные EDGES (Experiment to Detect the Global Epoch of Reionisation Signature, или «Эксперимент по нахождению следов глобальной эпохи реионизации»).

 

И хотя эти данные спорны, возможность даже малейших взаимодействий с таинственной формой материи и более знакомыми вариациями может предоставить необходимые свидетельства, которые помогут объяснить отсутствие недостающей четверти Вселенной.

 

Астрономы из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Массачусетсе уже вернулись к чертежной доске после публикации результатов проекта EDGES ранее в этом году.

 

«Природа темной материи — одна из величайших тайн науки, и нам необходимо использовать любые связанные с ней данные, чтобы ухватиться за нее», — говорит физик-теоретик Центра астрофизики Ави Лоэб.

 

Темная материя доставляет немало головной боли астрономам. Она составляет около 23% от всей Вселенной, а если говорить только о ее строительном материале, то и все 80%. Но, как следует из названия, она не светит ярко в небе, оставляя за собой следы, свидетельствующие о ее существовании. Ученые считают, что она существует, потому что нечто (помимо светящихся объектов — их они могут измерить) удерживает галактики вместе.

 

На сегодня у нас нет практически ничего. Большие надежды возлагались на эксперимент XENON1T, в ходе которого обнаружили слабо взаимодействующую частицу, но все, что ей удалось сделать ранее, — это ограничить свой возможный размер невероятно малой массой.

 

Нет практически никаких причин полагать, что темная материя проявляется через какую-либо другую силу, кроме гравитации. Некоторые физики спекулировали, что темная материя потенциально может проявлять и другие силы, но доказательств этого нет. Однако сейчас произошел неожиданный сдвиг в данных эксперимента EDGES — и это может предоставить некоторые из недостающих частей головоломки.

 

Ученые используют EDGES в попытке понять, как взаимодействовали друг с другом частицы на ранних этапах формирования вселенной / CSIRO

 

Эпоха реионизации, обозначенная в аббревиатуре названия эксперимента, относится к периоду 200 миллионов лет спустя после Большого взрыва. Тогда атомы водорода только отделились от «бульона» заряженных частиц — во время остывания космоса — и омылись сиянием первых звезд. В свою очередь, поток ультрафиолетовой радиации оттолкнул электроны от атомов и заново ионизировал водород, позволив атомам впитывать незначительные объемы фоновой радиации, эхом разносившейся по космосу от начала Вселенной.

 

EDGES создал профиль небесных радиоволн, которые могут быть использованы для описания поведения поглощающего радиацию водорода во время того древнего периода в истории космоса. Несмотря на то что данные пока совсем свежие и астрономическое сообщество разберет их по частям, ранние доклады отмечают, что температура водорода достигла только половины той, что прогнозировали модели.

 

«Что может значить определение EDGES более холодного, чем ожидалось, водородного газа в этот период? — говорит ведущий автор исследования, космолог Гарвардского университета Джулиан Муньоз. — Возможно, водород был охлажден темной материей».

 

Отделенные от своих электронов и еще не расшевеленные другими астрономическими явлениями, эти облака ионизированного водорода были бы еще достаточно медленными, чтобы отреагировать даже на самый слабый заряд. Будучи миллионной частью электромагнитного притяжения электрона, этот незначительный толчок маленькой порции частиц темной материи был бы сегодня совсем незаметен, но его хватило бы для охлаждения медленно движущегося водорода.

 

Лоэб и Муньоз настаивают, что их модель не основывается на результатах EDGES, а всего лишь предлагает уникальный взгляд на некоторые неожиданные цифры.

 

«С помощью нашего исследования мы можем выделить историю фундаментальной физики, независимо от того, как вы интерпретируете результаты EDGES», — комментирует Лоэб.

 

Дальнейшие исследования той эпохи либо отвергнут эту идею, либо углубятся в изучение потенциально светлой стороны темной материи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
10 часов назад
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Позавчера, 19:42
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

10 часов назад
7 минут
Александр Речкин

12 апреля исполняется 60 лет со дня первого полета человека в космос. В 1961 году советский космонавт Юрий Гагарин на космическом корабле стартовал с космодрома Байконур и впервые в мире совершил орбитальный облет Земли. Полет в околоземном космическом пространстве продлился один час и 48 минут, после чего Гагарин успешно приземлился.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Позавчера, 19:42
51 минута
Александр Березин

9 апреля 1940 года Германия внезапно напала на Данию и Норвегию — выполнив тем самым планы британского командования, пытавшегося спровоцировать Берлин на такое нападение. Но дальше все пошло не по плану: Германия победила, союзники проиграли. Тем не менее в этой битве выиграли не только немцы. Парадоксальным образом она помешала и англо-французским планам нападения на СССР в 1940 году, что радикально изменило ход и исход всей мировой войны. Попробуем разобраться в деталях.

11 марта
7 минут
Василий Парфенов

Абсолютно фантастический варп-двигатель, с теоретической точки зрения, интересен тем, что принцип его работы сам по себе не нарушает никаких законов физики. Вот только для работы такого устройства потребуются несуществующие материалы с невозможными свойствами — например, отрицательной плотностью энергии. Однако немецкий физик внимательно изучил более ранние научные работы по теме и нашел хитрую лазейку, которая позволяет хотя бы теоретически описать подобный способ передвижения без использования экзотических и аномальных материй.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: