Den supersnabba kylningen av den synliga materien i universum och den oväntade tidiga bildandet av stjärnor och galaxer kan förklaras av det faktum att mörk materia har en mycket svag men inte noll elektrisk laddning, säger astronomer i en artikel publicerad i tidskriften Nature.
”Vi fick reda på att partiklar av mörk materia kan ha en liten elektrisk laddning, ungefär en miljon gånger mindre än en elektron. En sådan liten laddning kan inte detekteras med LHC och andra partikelacceleratorer. Å andra sidan antyder radiosignaler som fångas av våra kollegor under observationer av det unga universum att de kan finnas, säger Abraham Loeb från Harvard University (USA).
I slutet av februari tillkännagav astronomer en häpnadsväckande upptäckt - de lyckades fixa spåren efter stjärnor som fanns i universum cirka 180 miljoner år efter Big Bang.
Denna upptäckt har skapat en hård debatt bland kosmologer och astrofysiker. Faktum är att moderna teorier som beskriver framväxten av universum inte tillåter en sådan tidig födelse av stjärnor - för 200 miljoner år sedan var universum för varmt för att ett tillräckligt antal vätemolekyler skulle kunna uppstå från vilka täta moln av gas och armaturer kunde bildas.
I själva verket, enligt observationer från Hubble, var universums temperatur vid den tiden ungefär två gånger lägre än vad teorien förutspådde. Därför kan stjärnor uppstå nästan omedelbart efter universums födelse och göra dess gränser transparenta på rekordtid. Varför det är så vet vetenskapsmän ännu inte, och några av dem tvivlar på resultaten av dessa mätningar.
Loeb och hans kollega Julian Munoz har hittat en förklaring till denna avvikelse. De föreslog att mörk materia i det avlägsna förflutet uppförde sig annorlunda än den gör idag: några av dess atomer kan likna jonerna av vanlig materia och ha en partiell positiv eller negativ laddning.
I det här fallet, enligt beräkningarna från kosmologer, kommer modern mörk materia att uppträda på ungefär samma sätt som observationer av närliggande galaxer visar, men på ett helt annat sätt påverkar materien under de första dagarna av universums liv.
Även om laddningen av mörk materia är ganska liten, skulle elektriska interaktioner med protoner, elektroner och andra partiklar som fanns före stjärnornas födelse ha bromsat dem mycket. Som ett resultat borde universum ha svalnat mycket snabbare än klassiska kosmologiska teorier förutspår.
Kampanjvideo:
Processen för denna interaktion, konstaterar Loeb, lämnade speciella spår i radioutsläpp från de första stjärnorna, som spelades in av astronomer från EDGES-projektet och i mikrovågens "eko" från Big Bang.
Författarna hoppas att sökandet efter dessa vibrationer med hjälp av en ny generation radioteleskop hjälper till att förstå om mörk materia verkligen kan laddas. Resultaten kommer antingen att indikera förekomsten av en "ny fysik" eller återföra kosmologer till Big Bang-modellen.
