Maailmankaikkeuden näkyvän aineen supernopea jäähtyminen ja tähtien ja galaksien yllättävän varhainen muodostuminen voidaan selittää sillä, että pimeällä aineella on hyvin heikko, mutta ei nolla sähkövaraus, tähtitieteilijät sanovat Nature-lehdessä julkaistussa artikkelissa.
”Saimme selville, että pimeän aineen hiukkasilla voi olla pieni sähkövaraus, noin miljoona kertaa vähemmän kuin elektronilla. Tällaista pientä varausta ei voida havaita LHC: llä ja muilla hiukkaskiihdyttimillä. Toisaalta kollegojemme kaappaamat radiosignaalit nuoren maailmankaikkeuden havaintojen perusteella viittaavat siihen, että ne voivat olla olemassa”, kertoi Abraham Loeb Harvardin yliopistosta (USA).
Helmikuun lopussa tähtitieteilijät ilmoittivat hämmästyttävästä löydöksestä - he onnistuivat korjaamaan tähtien jäljet, jotka olivat maailmankaikkeudessa noin 180 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.
Tämä löytö on herättänyt kiivasta keskustelua kosmologien ja astrofyysikkojen keskuudessa. Tosiasia on, että modernit teoriat, jotka kuvaavat maailmankaikkeuden syntymistä, eivät salli tähtien niin varhaista syntymistä - 200 miljoonaa vuotta sitten, maailmankaikkeus oli liian kuuma, jotta syntyisi riittävä määrä vetymolekyylejä, joista tiheät kaasupilvet ja tähdet voisivat muodostua.
Itse asiassa Hubble-havaintojen mukaan universumin lämpötila oli tuolloin noin kaksi kertaa matalampi kuin teoria ennusti. Siksi tähdet voivat nousta melkein heti maailmankaikkeuden syntymän jälkeen ja tehdä sen rajat läpinäkyviksi ennätysajassa. Miksi näin on, tutkijat eivät vielä tiedä, ja jotkut heistä epäilevät näiden mittausten tuloksia.
Loeb ja hänen kollegansa Julian Munoz ovat löytäneet selityksen tälle poikkeavuudelle. He ehdottivat, että pimeä aine kaukaisessa menneisyydessä käyttäytyi toisin kuin nykyään: jotkut sen atomeista saattavat muistuttaa tavallisen aineen ioneja ja niillä voi olla osittainen positiivinen tai negatiivinen varaus.
Tällöin kosmologien laskelmien mukaan moderni pimeä aine käyttäytyy suunnilleen samalla tavalla kuin lähellä olevien galaksien havainnot osoittavat, mutta täysin eri tavalla vaikuttavat aineeseen maailmankaikkeuden elämän ensimmäisinä päivinä.
Vaikka pimeän aineen varaus olisi melko pieni, sähköisten vuorovaikutusten kanssa ennen tähtien syntymää olemassa olleiden protonien, elektronien ja muiden hiukkasten olisi pitänyt hidastaa niitä huomattavasti. Tämän seurauksena maailmankaikkeuden olisi pitänyt jäähtyä paljon nopeammin kuin klassiset kosmologiset teoriat ennustavat.
Mainosvideo:
Tämän vuorovaikutuksen prosessi, Loeb toteaa, jätti erityisiä jälkiä ensimmäisten tähtien radiosäteilystä, jonka tähtitieteilijät tallensivat EDGES-projektista, ja Ison paukun mikroaaltouunissa "kaiku".
Kirjoittajat toivovat, että näiden värähtelyjen etsiminen uuden sukupolven radioteleskooppien avulla auttaa ymmärtämään, voidaanko pimeää ainetta todella ladata. Tulokset osoittavat joko "uuden fysiikan" olemassaolon tai palaavat kosmologit normaaliin Big Bang -malliin.