Den superraske avkjølingen av det synlige stoffet i universet og den uventede tidlige dannelsen av stjerner og galakser kan forklares med det faktum at mørk materie har en veldig svak, men ikke null elektrisk ladning, sier astronomer i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature.
“Vi fant ut at mørke materiepartikler kan ha en liten elektrisk ladning, omtrent en million ganger mindre enn for et elektron. En slik liten ladning kan ikke oppdages med LHC og andre partikkelakseleratorer. På den annen side antyder radiosignaler fanget av våre kolleger under observasjoner av det unge universet at de kan eksistere,”sa Abraham Loeb fra Harvard University (USA).
I slutten av februar kunngjorde astronomer en oppsiktsvekkende oppdagelse - de klarte å fikse spor etter stjerner som eksisterte i universet omtrent 180 millioner år etter Big Bang.
Denne oppdagelsen har skapt en hard debatt blant kosmologer og astrofysikere. Fakta er at moderne teorier som beskriver fremveksten av universet ikke tillater en så tidlig fødsel av stjerner - for 200 millioner år siden var universet for varmt til at det kunne oppstå et tilstrekkelig antall hydrogenmolekyler som kunne danne tette skyer av gass og stjerner.
Faktisk, ifølge observasjoner fra Hubble, var temperaturen i universet den gang omtrent to ganger lavere enn teorien forutsa. Derfor kunne stjerner oppstå nesten umiddelbart etter fødselen av universet og gjøre grensene gjennomsiktige på rekordtid. Hvorfor dette er slik, vet ikke forskere ennå, og noen av dem tviler på resultatene av disse målingene.
Loeb og hans kollega Julian Munoz har funnet en forklaring på denne avviket. De antydet at mørk materie i en fjern fortid oppførte seg annerledes enn i dag: noen av dens atomer kan ligne ionene av vanlig materie og ha en delvis positiv eller negativ ladning.
I dette tilfellet, ifølge kosmologers beregninger, vil moderne mørk materie oppføre seg på omtrent samme måte som observasjoner av nærliggende galakser viser, men på en helt annen måte påvirke materie i de første dagene av universets liv.
Selv om ladningen av mørk materie er ganske liten, burde elektriske interaksjoner med protoner, elektroner og andre partikler som eksisterte før fødselen av stjerner, ha bremset dem kraftig. Som et resultat burde universet ha avkjølt seg mye raskere enn klassiske kosmologiske teorier forutsier.
Kampanjevideo:
Prosessen med denne interaksjonen, bemerker Loeb, satte spesielle spor i radioutslipp fra de første stjernene, som ble spilt inn av astronomer fra EDGES-prosjektet, og i mikrobølge "ekko" av Big Bang.
Forfatterne håper at søket etter disse vibrasjonene ved hjelp av en ny generasjon radioteleskoper vil bidra til å forstå om mørk materie virkelig kan lades. Resultatene vil enten indikere eksistensen av en "ny fysikk" eller returnere kosmologer til standard Big Bang-modellen.
