Свет первых звезд указал на возможные частицы темной материи — Naked Science
5 минут
Редакция

Свет первых звезд указал на возможные частицы темной материи

Первые наблюдения излучения далекой эпохи реионизации Вселенной помогли оценить массу частиц темной материи.

reion0
©Wikipedia

Джад Боуман (Judd Bowman) и его коллеги из Университета штата Аризона – участники проекта «Эксперимент по обнаружению следов глобальной эпохи реионизации» (Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature, EDGES). Речь идет о периоде приблизительно 550–800 млн лет спустя после Большого взрыва, когда во Вселенной зажглись первые звезды и появились первые галактики, а содержавшийся в ней водород и гелий превратился в излучающую ионизированную плазму.

 

В рамках эксперимента EDGES на западе Австралии работает массив радиотелескопов, которые фиксируют микроволновый сигнал, оставленный водородом эпохи реионизации. Наполнявшие прежде космос нейтральные атомы находились в равновесии с излучением, и лишь с момента реионизации начали поглощать волны определенной длины, оставляя нужный астрономам след. Как и положено, водород поглощал на 21 см, однако расширение Вселенной сместило сигнал в более длинноволновую область.

 

До сих пор такой работе мешало радиоизлучение источников нашей собственной Галактики, которое подавляло слабый сигнал из далекого прошлого. Однако Боуману и его коллегам удалось разработать алгоритм по удалению из полученных спектров этого «белого шума» – и получить картину времен 180–250 млн лет от рождения Вселенной.

 

Сообщается, что это – первые реальные наблюдения, которые относятся к периоду между первичной рекомбинацией (ок. 400 тыс. лет после Большого взрыва), которая сохранилась реликтовым излучением, и светом древнейшей из известных галактик (400 млн лет). Их результаты ученые представили в статье, опубликованной журналом Nature.

 

Абсорбционный сигнал оказался более чем вдвое более сильным, чем ожидали ученые, – это указывает на то, что водород успел охладиться быстрее предсказаний теории. Такой неожиданный результат интерпретирует астрофизик из Тель-Авивского университета Реннан Баркана (Rennan Barkana), статья которого вышла в том же номере Nature. Он отмечает, что избыток энергии газа мог передаться при столкновениях с частицами темной материи. Исходя из этого ученый оценивает их массу примерно впятеро больше массы атома водорода.

 

Эти выводы могут служить новым доводом в пользу одной из альтернативных моделей темной материи. Сегодня наиболее приняты представления о том, что частицы ее исключительно массивны и весят в сотни раз тяжелее водорода (протона). Однако поиски таких частиц пока не дают никакого результата, что поддерживает немногим менее популярную модель, в которой темная материя состоит из куда более легких и слабо взаимодействующих частиц. Эта версия и получила неожиданный плюс в наблюдениях эпохи рождения первых звезд.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 часов назад
4 минуты
Сергей Васильев

Анализ сотен записей зевков у разных видов млекопитающих и птиц показал, что оно длится тем дольше, чем крупнее мозг животного и чем больше в нем нейронов.

8 часов назад
8 минут
ФизТех

Ученые из МФТИ, МИСиС, РКЦ, МГТУ и ВНИИА провели эксперимент, в котором сверхпроводниковые кубиты симулировали передачу фотонов в модели Бозе — Хаббарда. Численное решение модели на классическом компьютере для проверки экспериментальных данных, полученных на симуляторе за два часа, заняло около недели на 138-ядерном вычислительном кластере ВНИИА имени Духова.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

9 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[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: