Свет первых звезд указал на возможные частицы темной материи — Naked Science
01.03.2018
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.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

9 часов назад
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: