Андрей Макронович предлагает Вам запомнить сайт «Космос»
Вы хотите запомнить сайт «Космос»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

Без Космоса нет будущего!

Поиск по блогу

Запомнить
Читать

О сайте

Невероятная теория: темная материя частично заряжена

развернуть

Необычное объяснение загадочного охлаждающего эффекта в ранней вселенной. Крошечная часть темной материи могла бы состоять из частиц со слабым электрическим зарядом. Во всяком случае, это предполагают американские исследователи. Правда, это явно противоречит всем существующим представлениям о темной материи, но теоретически, как показывают расчеты, такой вариант вполне допустим. Если же для этой теории будут найдены подтверждения, то это сможет объяснить, почему первичные газовые облака в космосе были намного более холодными, чем они должны бы были быть.

Невероятная теория: темная материя частично заряжена

Способствовала ли темная материя в раннюю эпоху космоса охлаждению первичных газов? Иллюстрация CfA/ M. Weiss

Во вселенной темной материи имеется в пять раз больше, чем обычной, видимой материи. И влияние ее гравитации формирует структуру космоса. Но вот из чего состоит темная материя, и какими свойствами обладают ее частицы, остается загадкой. Возможными кандидатами на эту роль рассматриваются ВИМПы (Weakly Interacting Massive Particles = слабо взаимодействующие массивные частицы), SIMPs (Strongly Interacting Massive Particles = сильно взаимоействующие массивные частицы) или легкие анионы. Но все эти кандидаты являются чисто гипотетическими – подтверждения их существования пока что нет.

Слишком холодные

И вот Джулиан Муньос и Абрахам Лёб из Гарвардского университета обнаружили новое свойство темной материи. Толчок исследователям дали новейшие сведения, собранные инструментом EDGES в Австралии. С помощью этой антенны исследователи уловили сигналы первичных водородных облаков – возбужденные молекулы газа из эпохи через 180 миллионов лет после Большого взрыва.

Невероятная теория: темная материя частично заряжена

Темная материя (голубой цвет) невидима, и подтвердить ее существование можно только косвенно. Фото NASA/CXC/M. Weiss

Но странным здесь представляется то, что эти ранние газовые облака были намного более холодными, чем им следовало бы быть. Их температура составляла всего около трех градусов по Кельвину – вдвое ниже, чем это ожидалось. «Такое наблюдение очень сложно согласовать с космологической стандартной моделью», - говорят Муньос и Лёб. Ведь космический газ очень легко поддается нагреву, но охлаждается с очень большим трудом. «Для этого барионы этого газа должны бы были взаимодействовать с чем-то еще более холодным», - еще в марте предположил Реннан Баркана из университета Тель-Авива.

Охлаждение темной материей?

Но единственным, что в ранней вселенной имело более холодные температуры, была темная материя. Поэтому теоретически в качестве охладителя для первичных облаков может рассматриваться только она, подчеркивают Муньос и Лёб. Вот только есть здесь одна проблема. Дело в том, что в соответствии с принятой теорией, темная материя взаимодействует с остальной вселенной исключительно через гравитацию. И никакая передачи тепла или холода при этом не представлялась возможной.

Но, как вычислили астрономы, возможным был и другой путь. Малая часть темной материи могла тогда, вскоре после Большого взрыва, обладать слабым электрическим зарядом. И это могло бы обеспечить частицам такой экзотической формы материи возможность взаимодействовать с первичным газом и охлаждать его. «Если даже малая часть – менее одного процента – темной материи имела бы крошечный заряд, пусть даже в миллион раз меньше, чем у электрона, то это смогло бы объяснить данные, полученные в результате эксперимента с EDGES», - констатируют оба исследователя.

Противоречия с принятыми наблюдениями нет

На первый взгляд, все это выглядит совершенно невероятным. Ведь все предыдущие измерения и наблюдения указывают на то, что темная материя является незаряженной и не проявляет никакой электромагнитной активности. Но, как утверждают ученые, чрезвычайно малая доля заряженных частиц и их сверхслабый заряд не позволяют современной технике их определить. «Такие крошеные заряды невозможно наблюдать даже с помощью крупнейших ускорителей частиц», - говорит Лёб.

Невероятная теория: темная материя частично заряжена

Так выглядит радиоспектрометр EDGES в пустыне Западной Австралии. Фото SIRO Australia

К этому следует добавить и вероятность того, что эта ограниченная заряженная доля существовала только в ранний период развития вселенной. В этом исследователи видят аналогию с развитием нормальной материи: большая часть свободно двигавшихся после Большого взрыва протонов и электронов соединились тогда в нейтральные атомы. Но какая-то очень малая часть этих элементарных частиц и после этого оставалась свободной. Примерно это же могло происходить и с темной материей считают Лёб и Муньос.

Сигналы могут быть подтверждены

Хотя до сих пор все это остается чистой теорией, Муньос и Лёб считают, что раннее охлаждающее действие темной материи в будущем вполне может быть доказано. В соответствии с этим, сигналы электромагнитного и термического взаимодействия темной материи и обычной материи можно обнаружить в спектральных каналах ранней космической эры.

«Барионическое охлаждение должно бы было привести к дополнительным флуктуациям в 21-сантиметровой линии на доли процентов», - объясняют исследователи. - «И их вполне можно будет распознать с помощью будущих 21-сантиметровых интерферометров, как HERA30». Если же эти сигналы действительно будут подтверждены, это станет настоящей сенсацией и новым ошеломляющим аспектом в разгадывании загадки темной материи.


Ключевые слова: темная материя
Опубликовано 06.06.2018 в 20:57

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Комментарии Facebook
Блог
Ученые сообщили о результатах поиска теплой темной материи
10 окт 14, 14:40
+15 2
Найден темный спутник нашей Галактики
16 янв 11, 19:02
+7 1
Звезды спасли теорию холодной темной материи
20 янв 10, 09:10
+6 7
Ученые получат темную материю через 10-20 лет
30 окт 09, 09:10
+4 3

Последние комментарии

Тимур Бикметов
Круть
Тимур Бикметов Знаменитый астроном Уильям Гершель считал Солнце обитаемым миром
Юрий В Радюшин
Владимир Константинович
Юрий В Радюшин
Виктор Тищенко
Владимир Минаков
Владимир Константинович
Николай Агапов
Николай Агапов
Liudmila Kosteley (Моисеева)
А я и написала, те, которые нас охраняют.
Liudmila Kosteley (Моисе… Роботы пришельцев могли бы объяснить парадокс Ферми
Нина Яковлева
Юрий Атаманов
Liudmila Kosteley (Моисеева)
milan.nekzad
Eptavarot)))
milan.nekzad Как глава компании Amazon представляет себе колонизацию Луны
Геннадий Михайлович Кислов
Тимур Бикметов
Samarium
Каждый дрочит, как он хочет...
Samarium Ученый рассказал о мире после гибели человечества
badim pohb
Очередной бред!
badim pohb Ученый рассказал о мире после гибели человечества
Адам Меровей Merovey
Тимур Бикметов
Тимур Бикметов
Виктор Тихонов
Юрий Атаманов
badim pohb
Юрий Черепнин
Alex Колес
Юрий Черепнин
Андрей Павлов
Круто.
Андрей Павлов Начата закладка фундамента Чрезвычайно Большого Телескопа ESO
Тимур Бикметов
Сергей Владимирович Шуваев
Globo
Гульнара Кабаева
Globo
Samarium
Эдуард Тихомиров
Эдуард Тихомиров
Samarium
Егор Петраков
Геннадий Ростовский
Юра Корсаков
А смысл в чём?
Юра Корсаков ВЦИОМ: россияне верят, что космонавты из РФ первыми высадятся на Марс
Woledemort Riddl
смит gref970
Тимур Бикметов
иваныч
Тата Соболь
иваныч
Владимир Барышев