Ученые выяснили есть ли у темной материи электрический заряд
Астрономы предложили новую модель для невидимого материала, составляющего большую часть материи во Вселенной. Они изучили, может ли доля частиц темной материи иметь крошечный электрический заряд.
«Вы слышали об электрических машинах и электронных книгах, но теперь мы говорим об электрической темной материи. Однако этот электрический заряд находится в самом маленьком масштабе », - сказал Джулиан Муньос из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, возглавивший исследование.
Муньос и его сотрудник, Ави Леб из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (КФА) в Кембридже, Массачусетс, исследуют возможность взаимодействия этих заряженных частиц темной материи с нормальным веществом электромагнитной силой.
Их новая работа соответствует недавно объявленному результату в рамках совместной работы Experiment for Detect Global EoR (Epoch of Reionization) Signature (EDGES). В феврале ученые из этого проекта заявили, что обнаружили радиосигнал от первого поколения звезд и возможные доказательства взаимодействия между темной и нормальной материей. Некоторые астрономы быстро оспаривали иск EDGES. Тем временем Муньос и Леб уже смотрели на теоретическую основу, лежащую в основе этого.
История начинается с первых звезд, которые излучают ультрафиолетовый (УФ) свет. Согласно общепринятому сценарию, этот УФ-свет взаимодействовал с холодными атомами водорода в газе, находящемся между звездами, и позволял им поглощать излучение космического микроволнового фона (CMB), оставшееся излучение от Большого Взрыва.
Это поглощение должно было привести к снижению интенсивности CMB в течение этого периода, происходившего менее чем через 200 миллионов лет после Большого Взрыва. Команда EDGES заявила, что обнаружила доказательства этой абсорбции света CMB. Однако температура газообразного водорода в данных EDGES составляет примерно половину ожидаемого значения.
Только небольшое количество темной материи со слабым электрическим зарядом может объяснить данные EDGES и избежать разногласий с другими наблюдениями. Если большая часть темной материи заряжается, то эти частицы были бы отклонены от областей, близких к диску нашей собственной галактики. Это противоречит наблюдениям, показывающим, что большое количество темной материи расположено близко к диску Млечного Пути.
Ученые знают из наблюдений CMB, что протоны и электроны, объединенные в ранней Вселенной, образуют нейтральные атомы. Только небольшая часть этих заряженных частиц, примерно одна тысяча, оставалась свободной. Муньос и Леб рассматривают возможность того, что темная материя могла действовать аналогичным образом. Данные из EDGES и аналогичные эксперименты могли бы быть единственным способом обнаружить несколько оставшихся заряженных частиц, так как большая часть темной материи была бы нейтральной.
«Вы слышали об электрических машинах и электронных книгах, но теперь мы говорим об электрической темной материи. Однако этот электрический заряд находится в самом маленьком масштабе », - сказал Джулиан Муньос из Гарвардского университета в Кембридже, штат Массачусетс, возглавивший исследование.
Муньос и его сотрудник, Ави Леб из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (КФА) в Кембридже, Массачусетс, исследуют возможность взаимодействия этих заряженных частиц темной материи с нормальным веществом электромагнитной силой.
Их новая работа соответствует недавно объявленному результату в рамках совместной работы Experiment for Detect Global EoR (Epoch of Reionization) Signature (EDGES). В феврале ученые из этого проекта заявили, что обнаружили радиосигнал от первого поколения звезд и возможные доказательства взаимодействия между темной и нормальной материей. Некоторые астрономы быстро оспаривали иск EDGES. Тем временем Муньос и Леб уже смотрели на теоретическую основу, лежащую в основе этого.
История начинается с первых звезд, которые излучают ультрафиолетовый (УФ) свет. Согласно общепринятому сценарию, этот УФ-свет взаимодействовал с холодными атомами водорода в газе, находящемся между звездами, и позволял им поглощать излучение космического микроволнового фона (CMB), оставшееся излучение от Большого Взрыва.
Это поглощение должно было привести к снижению интенсивности CMB в течение этого периода, происходившего менее чем через 200 миллионов лет после Большого Взрыва. Команда EDGES заявила, что обнаружила доказательства этой абсорбции света CMB. Однако температура газообразного водорода в данных EDGES составляет примерно половину ожидаемого значения.
Только небольшое количество темной материи со слабым электрическим зарядом может объяснить данные EDGES и избежать разногласий с другими наблюдениями. Если большая часть темной материи заряжается, то эти частицы были бы отклонены от областей, близких к диску нашей собственной галактики. Это противоречит наблюдениям, показывающим, что большое количество темной материи расположено близко к диску Млечного Пути.
Ученые знают из наблюдений CMB, что протоны и электроны, объединенные в ранней Вселенной, образуют нейтральные атомы. Только небольшая часть этих заряженных частиц, примерно одна тысяча, оставалась свободной. Муньос и Леб рассматривают возможность того, что темная материя могла действовать аналогичным образом. Данные из EDGES и аналогичные эксперименты могли бы быть единственным способом обнаружить несколько оставшихся заряженных частиц, так как большая часть темной материи была бы нейтральной.
