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
Статистика 1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Показать новые комментарии
Комментарии Facebook
Блог
Шторм из темной материи пересекает нашу Солнечную систему
21 ноя, 20:42
+13 3
Статистика 1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0
Ученые сообщили о результатах поиска теплой темной материи
10 окт 14, 14:40
+15 2
Статистика 1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0
Найден темный спутник нашей Галактики
16 янв 11, 19:02
+7 1
Статистика 1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0
Звезды спасли теорию холодной темной материи
20 янв 10, 09:10
+6 7
Статистика 1
Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0

Последние комментарии

Ульфат Насибуллин
Евсей Спиридонов
Рогозина, плять, на них нету...
Евсей Спиридонов Зонд NASA InSight успешно совершил посадку на поверхность Марса
M-s Арх.
Влад Владимиров
Samarium
Вот и близкий родственник нашелся...
Samarium Близнец Солнца: астрономы утверждают, что обнаружили "второе Солнце"
Александр Самсонов
Расскажете о них, когда поймают.
Александр Самсонов Шторм из темной материи пересекает нашу Солнечную систему
Эдуард Александров
Владимир Сабакарь
Владислав Малиновский
Александр Самсонов
Наука приблизилась к тупику.
Александр Самсонов Возможна ли темная энергия вообще?
Михаил Баранов
Адам Меровей Merovey
Юрий В Радюшин
Влад Владимиров
Эдуард Тихомиров
Эдуард Тихомиров
Леонид Аншуков
Юрий В Радюшин
Тимур Бикметов
долго он будет сближаться с Меркурием,
Тимур Бикметов BepiColombo отправился к Меркурию. Обзор миссии
Тимур Бикметов
Юрий В Радюшин
Эдуард Александров
Дмитрий Самойленко
Александр Жигилий
Дмитрий Самойленко
Александр Жигилий
Валер Крюков
Samarium
Тимур Бикметов
Влад Владимиров
Тимур Бикметов
Валерий Акинин
Сергей Гришин
Валерий Акинин
Зинфира Давлетова
Понятно.
Зинфира Давлетова (Американские) ученые утверждают, что Солнечную систему окружает гигантский пузырь
Адам Меровей Merovey
5-й элемент-Любовь!))
Адам Меровей Merovey 16 сентября с Землёй сблизится крупный астероид 2004 DV24
Адам Меровей Merovey
Валерий Акинин
Виктор Плешков
Если человечество раньше само себя не угробит.
Виктор Плешков 16 сентября с Землёй сблизится крупный астероид 2004 DV24
Эдуард Тихомиров
Зинфира Давлетова
Samarium
Эдуард Тихомиров
Эдуард Тихомиров
Эдуард Тихомиров
Юрий В Радюшин
Зинфира Давлетова
Юрий В Радюшин
Михаил Рынденков
Юрий Атаманов