Дослідження спиралося на дані, отримані з експерименту EDGES – спільного дослідницького проекту, який базується в Обсерваторії радіоастрономії Мерчісона в Австралії. Саме ці дані надихнули вчених виявити електричні можливості темної матерії. У лютому дослідники виявили радіосигнали від перших зірок, які брали участь у формуванні Всесвіту та існували через 180 млн років після Великого Вибуху.

Але річ у тім, що сучасна космологія та астрофізика вважають, що вказаний час – занадто рано для формування зірок, адже тоді Всесвіт був надто гарячим, щоб дозволити виникнути достатній кількості молекул водню, які б утворили газові хмари та світила.

Експеримент EDGES

Та реальні спостереження говорять про те, що температура Всесвіту в той час була удвічі нижчою, ніж говорять теорії. Популярні теорії свідчать, що коли перше покоління зірок випромінювало ультрафіолетове світло, воно взаємодіяло з холодними атомами водню, що знаходилися між цими зірками. Це дозволило атомам поглинути випромінювання космічного мікрохвильового фону, що залишилося від Великого Вибуху. Група вчених, які працювали над EDGES, стверджувала, що знайшла докази цього поглинання, хоча інші вчені ще не перевіряли отримані дані. Команда EDGES також виявила, що температура цих атомів водню була наполовину меншою, ніж вони очікували.

Муньос і Лоеб інтерпретували ці висновки, зокрема надзвичайно низьку температуру атомів водню, як можливі докази взаємодії між темною та нормальною матерією. Якщо EDGES виявив більш прохолодний газоподібний водень, як це пояснити? Цілком можливо, що водень охолоджувався темною матерією.

“Цілком можливо, що частинки темної матерії несуть крихітний електричний заряд, який дорівнює одній мільйонній частині електрона. Настільки мізерний заряд неможливо виявити з допомогою колайдера чи інших прискорювачів. Однак радіосигнали, які впіймали наші колеги під час спостереження за молодим Всесвітом, говорять про можливість існування таких зарядів”.

– Аві Лоеб.

Муньос і Лоеб далі пояснили, що якби темна матерія мала електричний заряд, вона б взаємодіяла з нормальною матерією та “пригальмовувала” рух її частинок у ранньому Всесвіті. Це означає, що Всесвіт охолов би значно швидше, ніж передбачають класичні теорії.

Хоча Муньос і Лоеб поки що не можуть довести свою теорію за допомогою прямих спостережень, вони працюють над її підтвердженням. Якщо невеликі кількості темної матерії мають слабкі електричні заряди, це може допомогти пояснити дані EDGES і суттєво розширити наше розуміння темної матерії.

Це дослідження було опубліковано в журналі Nature.

Дізнатись більше :

SPACE.com