Az Univerzum látható anyagának szupergyors lehűlése, valamint a csillagok és galaxisok váratlanul korai kialakulása azzal magyarázható, hogy a sötét anyagnak nagyon gyenge, de nem nulla elektromos töltése van - állítják a csillagászok a Nature folyóiratban megjelent cikkben.
„Megtudtuk, hogy a sötét anyag részecskék kis elektromos töltéssel rendelkeznek, körülbelül egymilliószor kisebbek, mint egy elektroné. Ilyen apró töltést nem lehet kimutatni az LHC-vel és más részecskegyorsítókkal. Másrészt a kollégáink által a fiatal univerzum megfigyelései során rögzített rádiójelek arra utalnak, hogy létezhetnek”- mondta Abraham Loeb a Harvard Egyetemről (USA).
Február végén a csillagászok elképesztő felfedezést jelentettek be - sikerült rögzíteniük a csillagok nyomait, amelyek az Univerzumban körülbelül 180 millió évvel az Ősrobbanás után léteztek.
Ez a felfedezés heves vitát váltott ki a kozmológusok és asztrofizikusok között. Az a tény, hogy az Univerzum megjelenését leíró modern elméletek nem teszik lehetővé a csillagok ilyen korai születését - 200 millió évvel ezelőtt az Univerzum túl forró volt ahhoz, hogy elegendő számú hidrogénmolekula keletkezzen, amelyekből sűrű gázfelhők és világítótestek keletkezhettek.
Valójában a Hubble megfigyelései szerint az univerzum hőmérséklete abban az időben körülbelül kétszer alacsonyabb volt, mint azt az elmélet előre jelezte. Ezért a csillagok a világegyetem születése után szinte azonnal felemelkedhetnek, és rekord idő alatt átláthatóvá tehetik annak határait. Miért van ez így, a tudósok még nem tudják, és néhányan kételkednek e mérések eredményében.
Loeb és munkatársa, Julian Munoz találtak magyarázatot erre a rendellenességre. Azt sugallták, hogy a távoli múltban a sötét anyag másként viselkedett, mint manapság: egyes atomjai hasonlíthatnak a hétköznapi anyag ionjaira, és részleges pozitív vagy negatív töltéssel rendelkeznek.
Ebben az esetben a kozmológusok számításai szerint a modern sötét anyag megközelítőleg ugyanúgy fog viselkedni, mint a közeli galaxisok megfigyelései mutatják, de teljesen más módon hatnak az anyagra az Univerzum életének első napjaiban.
Még akkor is, ha a sötét anyag töltése meglehetősen kicsi, a csillagok születése előtt létező protonokkal, elektronokkal és más részecskékkel való elektromos kölcsönhatásoknak sokat kellett volna lassítaniuk. Ennek eredményeként az univerzumnak sokkal gyorsabban kellett lehűlnie, mint azt a klasszikus kozmológiai elméletek megjósolják.
Promóciós videó:
Ennek a kölcsönhatásnak a folyamata - jegyzi meg Loeb - különleges nyomokat hagyott az első csillagok rádióemissziójában, amelyet az EDGES projekt csillagászai rögzítettek, valamint az ősrobbanás mikrohullámú visszhangjában.
A szerzők remélik, hogy ezeknek a rezgéseknek a keresése egy új generációs rádióteleszkóp segítségével segít megérteni, hogy a sötét anyag valóban fel tud-e töltődni. Az eredmények vagy egy "új fizika" létezését jelzik, vagy visszatérnek a kozmológusokhoz a standard Big Bang modellhez.