Темні фотони: новий ключ до розгадки таємниці створення Всесвіту

Темна матерія складає близько 85% усієї матерії у Всесвіті, але її природа залишається невідомою.

Учені припускають, що спостереження за взаємодією темної матерії та гіпотетичних частинок, які називають темними фотонами, у період після Великого вибуху, відомий як космічний світанок, може допомогти зрозуміти природу цієї загадкової форми матерії.

Дослідження опубліковано в журналі Physical Review D, повідомляє Space.

Темна матерія становить близько 85% усієї матерії у Всесвіті, тоді як решта 15% — це звичайна матерія, з якої складаються зірки, планети та інші видимі об’єкти. Проте природа темної матерії досі залишається однією з найбільших загадок науки.

Темні фотони — ключ до розуміння

Однією з причин, чому вчені досі не можуть пояснити природу темної матерії, є її невидимість. Вона не взаємодіє зі світлом, як звичайна матерія, що робить її вкрай складною для дослідження. Проте фізики припускають, що можуть існувати гіпотетичні частинки, так звані темні фотони, які здатні взаємодіяти з темною матерією так само, як звичайна матерія взаємодіє зі звичайними фотонами.

Автори нового дослідження вважають, що взаємодії темних фотонів із темною матерією у період космічного світанку, який тривав приблизно 500 мільйонів років після Великого вибуху, могли залишити сліди. Ці сліди можна буде використати для вивчення природи темної матерії.

Відлуння космічного світанку

Вчені припускають, що взаємодія темних фотонів із темною матерією могла створити коливання в просторі, схожі на звукові хвилі. Ці коливання, відомі як темні акустичні коливання, поступово зникли після завершення космічного світанку, але їхні сліди могли вплинути на формування галактик.

“Темна матерія відіграла ключову роль у створенні галактик. Її вплив на гравітацію та простір визначив структуру Всесвіту, яку ми бачимо сьогодні”, — кажуть дослідники.

Дослідження темних акустичних коливань може показати, як саме це відбувалося. Вважається, що ці коливання створили ділянки космосу з більш високою та низькою щільністю. Галактики формувалися швидше в густіших регіонах.

Ідеальний період для досліджень

Космічний світанок — це період, коли у Всесвіті почали формуватися перші зірки та галактики. Це робить його ідеальним періодом для вивчення того, як темна матерія вплинула на ці процеси. Якщо темні фотони існували під час космічного світанку, вони могли вплинути на формування галактик. Сліди цієї взаємодії все ще можуть бути виявлені.

Дослідники сподіваються, що в найближчі роки зможуть підтвердити або спростувати існування темних фотонів та їхній вплив на темну матерію. Це відкриття може стати ключовим у розгадці найважливішої загадки сучасної космології.

Читайте також: