Радиоволны из темных веков ранней Вселенной могут раскрыть тайну темной материи

Астрофизики из Тель-Авивского университета показали, что радиосигналы из темных веков ранней Вселенной помогут понять природу темной материи.

Исследователи из Тель-Авивского университета впервые спрогнозировали результаты, которые можно получить при обнаружении радиоволн из ранней Вселенной. Работа показывает, что в период темных веков темная материя формировала плотные сгустки по всей Вселенной, которые притягивали водородный газ и заставляли его испускать интенсивные радиоволны. Это дает новый метод использования радиосигналов для решения загадки темной материи. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Космические темные века – это период непосредственно перед формированием первых звезд. Изучать темные века можно по радиоволнам от водородного газа, заполнявшего Вселенную в то время. Наземные телескопы не могут принять эти специфические волны, – они блокируются земной атмосферой. Излучение могут регистрировать космические телескопы, но особенно хорошо принимать этот сигнал сможет телескоп, расположенный на обратной стороне Луны, где нет атмосферы и нет помех от земной радиосвязи.

По словам ученых, космический телескоп Джеймс Уэбб недавно обнаружил далекие галактики, свет от которых приходит из эпохи около 300 миллионов лет после Большого взрыва. Новое исследование сосредоточено на еще более ранней эпохе – космических темных веках, всего через 100 миллионов лет после Большого взрыва. Компьютерное моделирование предсказывает, что тогда темная материя формировала плотные сгустки, которые помогли образованию первых звезд и галактик. Размер этих образований зависит от неизвестных свойств темной материи и их нельзя увидеть напрямую. Но эти сгустки притягивали водородный газ, заставляя его испускать радиоволны, и эти сигналы можно зарегистрировать.

Радиосигнал из космических темных веков должен быть относительно слабым, но, если удастся преодолеть наблюдательные трудности, это откроет новые возможности для изучения природы темной материи. Условия ранней Вселенной создают идеальные условия для исследования темной материи, в отличие от современной Вселенной, где темная материя миллиарды лет взаимодействовала со звездами и галактиками.