Tamna materija, stvari za koje se pretpostavlja da čine oko četvrtinu Univerzuma za koju ne izgleda da je u interakciji sa svjetlošću, mogla bi imati malu električnu energiju, prema novoj studiji.
Do sada je tamna materija učinila svoje prisustvo poznatim samo kroz gravitaciju, utjecajem na zvjezde i galaksije. Ali sada, astrofizičari Julian Muñoz i Abraham Loeb sa Harvard univerziteta sugerišu da mali dio čestica tamne materije može imati malu električnu energiju – što znači da može da interaguje sa normalnom materijom putem elektromagnetske sile.
Ako je istina, ova ideja ne bi predstavljala samo veliki korak u razumjevanju tamne materije, već bi objasnila i skorašnju misteriju koja je zbunila kosmologe.
Neobično hlađenje
U februaru su astronomi najavili prvo otkrivanje neumoljivog signala iz gasova vodonika iz kosmičke zore, period od oko 180 miliona godina nakon Velikog praska kada su prve zvjezde počele da sijaju. U ovom trenutku plin vodonika koji pliva između zvjezda bio je hladniji od kosmičke mikrotalasne pozadine, preostalo zračenje iz Velikog praska.
Pošto je vodonik hladniji od ovog posljednjeg plamena, gas apsorbuje zračenje – posebno zračenje sa talasnom dužinom od 21 centimetara. Mjerenjem apsorpcije zračenja vodonikom, astronomi bolje razumiju kosmičku zoru, relativno nepoznatu eru kosmičke historije. Korišćenjem radio antene u zapadnoj Australiji nazvan je Eksperiment za otkrivanje globalne epohe signala reionizacije (EDGES), tim astronoma je prvi put mogao da detektuje ovu apsorpciju.
“To je sama po sebi nevjerovatno naučno otkriće “, rekao je Muñoz Live Live Science-u, ali više od toga, dodao je on, astronomi su otkrili da je vodonik apsorbovao dvostruko više fotona nego što se očekivalo.Ukoliko gas absorbuje toliko zračenja, to bi moralo biti još hladnije nego što su naučnici mislili.
Muñoz i Loeb su predložili da tamna materija može biti krivac za hlađenje. U članku objavljenom 30. maja u časopisu Priroda, otkrili su da ako je manje od 1 posto tamne materije imalo oko milionitog električnog naelektrisanja elektrona, onda bi ova neodoljiva materija mogla izvući toplotu iz vodonika – slično onom kako ledene kocke hlade limunadu. “Led, ovdje, je tamna materija”, rekao je Muñoz.
Njihova ideja nije sasvim nova. Prije nekoliko decenija, fizičari su predložili da čestice tamne materije mogu imati električni naboj.
I to nije jedino objašnjenje za ovo hlađenje. U martu 1 Papir u časopisu Nature, Rennan Barkana, kosmolog na Univerzitetu u Tel Avivu u Izraelu, predložio je da je to više opći oblik tamne materije, što ne mora nužno biti.
Oba prijedloga za tamnu materiju prave slične prognoze, rekla je Barkana, koja nije učestvovala u trenutnoj studiji.
“Ovo je vrijeme za oprezni optimizam i zadržavanje otvorenog uma, kako za radio opservaciju, tako i za tumačenje”, rekao je Barkana za Live Science.
Desetine ideja
Tamna materija je samo jedna od desetina ideja predloženih da objasne anomaliju. Na primjer, umjesto da je gas hladniji, pozadinsko zračenje može biti toplije nego što se očekivalo, a neki egzotični proces proizvodi više zračenja koje tek treba da se ispita. Ili, jednostavno može biti grešaka u analizi ili mjerenju.
Zaista, EDGES posmatranje je prvo takve vrste, iako je tim proveo dve godine provjere i dvostrukog pregleda analize, istraživačima će biti potrebno više podataka kako bi potvrdili zbunjujuće rezultate.
“Ako je EDGES tačan, mislim da ne postoji nikakvo konvencionalno objašnjenje koje je ubjedljivo”, rekao je Steven Furlanetto, astrofizičar na Kalifornijskom univerzitetu u Los Angelesu, koji nije učestvovao u studiji. “Stvarno morate da idete u jedan od ovih nestandardnih scenarija fizike, i u tom slučaju mislim da je široko otvoren.”
Muñoz je, međutim, delimičan objašnjenju tamne materije. “Ako je EDGES zaista u pravu, čini se vrlo teškim da ovo ne bude rezultat tamne materije”, rekao je.
Nekoliko instrumenata širom svijeta već se pripremaju za detaljnija zapažanja. Za razliku od EDGES-a, neki eksperimenti, poput radio-teleskopa u Južnoj Africi, koji se naziva Vodonična Epoha Reionizacionog Array-a (HERA), moći će da izmere kako se apsorpcija razlikuje. Ako je mali dio tamne materije električno napunjen, kako kažu Muñoz i Loeb, onda će u ovoj varijanti stvoriti poseban obrazac – pružajući ključni test za električno napunjenu tamnu materiju.
Izvor: livescience
