Yeni bir araştırmaya göre, karanlık madde, evrenin yaklaşık dörtte birini oluşturduğu varsayılan, ancak ışıkla hiç etkileşimde bulunmayan şeyler, küçük bir elektrik yüküne sahip olabilir.
Şimdiye kadar, karanlık madde varlığını sadece yerçekimi yoluyla, yıldızlar ve galaksiler üzerinde çekerek bilinir hale getirdi. Fakat şimdi, Harvard Üniversitesi'nden astrofizikçiler Julian Muñoz ve Abraham Loeb, karanlık madde parçacıklarının küçük bir kısmının küçük bir elektrik yüküne sahip olabileceğini düşündürüyor - yani karanlık madde, elektromanyetik kuvvet yoluyla normal madde ile etkileşime girebilir.
Eğer doğruysa, bu fikir sadece karanlık maddeyi anlamada büyük bir adım değil, aynı zamanda kozmologları şaşırtan yeni bir gizemi de açıklardı.
Meraklı soğutma
Şubat ayında, gökbilimciler, ilk yıldızların parlamaya başladığı Big Bang'den yaklaşık 180 milyon yıl sonra, kozmik şafaktan hidrojen gazından zor bir sinyalin ilk tespitini açıkladılar. Bu sırada, yıldızlar arasında yüzen hidrojen gazı, kozmik mikrodalga arka planından daha soğuktu - evreni yıkayan Big Bang'den kalan radyasyon.
Hidrojen bu görüntüden daha soğuk olduğu için, gaz radyasyonu emer - özellikle 21 cm (8,3 inç) dalga boyuna sahip radyasyon. Radyasyonun hidrojen tarafından emilimini ölçerek, gökbilimciler, kozmik tarihin nispeten bilinmeyen bir dönemi olan kozmik şafağı daha iyi anlayabilirler. Batı Avustralya'da bir radyo anteni kullanarak Küresel Reiyonizasyon İmza Çağı'nı (EDGES) Tespit Etme Deneyi adlı bir astronom ekibi, bu emilimi ilk kez tespit edebildi.
“Bu, kendi başına inanılmaz bir bilimsel keşif,” dedi Muñoz Canlı Bilim'e. Ancak bundan daha fazlası, gökbilimciler hidrojen tarafından beklenenden iki kat daha fazla foton emildiğini keşfetti. Gazın çok fazla radyasyon emmesi için, bilim adamlarının düşündüğünden bile daha soğuk olması gerekir.
Muñoz ve Loeb karanlık maddenin meraklı soğutma için suçlu olabileceğini öne sürdü. Nature dergisinde 30 Mayıs'ta yayınlanan bir makalede, karanlık maddenin yüzde 1'inden daha azının bir elektronun elektrik yükünün yaklaşık milyonda birine sahip olması durumunda, bu zor maddenin ısıyı hidrojenden çekebileceğini keşfettiler. buz küpleri limonata serin. “Buz, işte karanlık mesele,” dedi Muñoz.
Fikirleri tamamen yeni değil. On yıllar önce fizikçiler karanlık madde parçacıklarının elektrik yükü olabileceğini öne sürdüler.
Ve bu soğutma için tek açıklama bu değil. İsrail dergisinde 1 Mart Nature dergisinde yayınlanan bir makalede, İsrail'deki Tel Aviv Üniversitesi'nden bir kozmolog olan Rennan Barkana, mutlaka bir yükü olmayan daha genel bir karanlık madde biçiminin normal maddeyi soğutabileceğini ve EDGES verilerini açıklayabileceğini önerdi .
Mevcut çalışmaya dahil olmayan Barkana, her iki karanlık madde önerisinin de benzer tahminlerde bulunduğunu söyledi.
Barkana Live Science'a verdiği demeçte, "Bu, hem radyo gözlemi hem de yorum hakkında temkinli iyimserlik ve açık fikirli olma zamanıdır."
Düzinelerce fikir
Karanlık madde, anormalliği açıklamak için önerilen düzinelerce fikirden sadece biridir. Örneğin, gazın daha soğuk olması yerine, arka plan radyasyonu beklenenden daha sıcak olabilir ve bazı egzotik süreçler henüz hesaba katılmamış daha fazla radyasyon üretir. Veya, analiz veya ölçümde hatalar olabilir.
Gerçekten de, EDGES gözlemi türünün ilk örneğidir ve ekip analizi kontrol etmek ve iki kez kontrol etmek için iki yıl geçirse de, araştırmacıların şaşırtıcı sonuçları doğrulamak için daha fazla veriye ihtiyaçları olacaktır.
Kaliforniya Üniversitesi, Los Angeles'ta çalışmaya katılan astrofizikçi Steven Furlanetto, "EDGES doğruysa, zorlayıcı olan geleneksel bir açıklama olduğunu sanmıyorum," dedi. "Bu standart dışı fizik senaryolarından birine gitmeniz gerekiyor ve bu durumda bence çok açık."
Ancak Muñoz, karanlık madde açıklamasının bir parçasıdır. "EDGES gerçekten haklıysa, bunun karanlık maddenin sonucu olmaması çok zor görünüyor" dedi.
Dünyadaki birçok enstrüman daha ayrıntılı gözlemler yapmak için şimdiden hazırlanıyor. EDGES'in aksine, Güney Afrika'daki Reiyonizasyon Dizisinin Hidrojen Dönemi olarak adlandırılan bir radyo teleskop gibi bazı deneyler, emilimin gökyüzünde nasıl değiştiğini ölçebilecektir. Muñoz ve Loeb'ın söylediği gibi küçük bir karanlık madde kısmı elektriksel olarak yüklenirse, bu varyasyonda farklı bir desen oluşturacaktır - elektrik yüklü karanlık madde için önemli bir test sağlar.
