Темная материя может быть слегка "наэлектризованной", заявляют ученые

Сверхбыстрое охлаждение видимой материи Вселенной и неожиданно раннее формирование звезд и галактик, открытое недавно, можно объяснить тем, что темная материя имеет очень слабый, но не нулевой электрический заряд, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы выяснили, что частицы темной материи могут обладать очень небольшим электрическим зарядом, примерно в миллион раз меньшим, чем у электрона. Столь мизерный заряд невозможно обнаружить при помощи БАК и других ускорителей частиц. С другой стороны, радиосигналы, пойманные нашими коллегами во время наблюдений за юной Вселенной, говорят о том, что они могут существовать", - заявил Абрахам Лоеб (Abraham Loeb) из Гарвардского университета (США).

В конце февраля этого года астрономы заявили о потрясающем открытии - им удалось зафиксировать следы существования звезд, живших во Вселенной примерно через 180 миллионов лет после Большого Взрыва.

Это открытие породило массу ожесточенных споров среди космологов и астрофизиков. Дело в том, что современные теории, описывающие появление Вселенной, не допускают столь раннего рождения звезд - 200 миллионов лет назад она была слишком "горячей" для того, чтобы внутри нее могло возникнуть достаточное количество молекул водорода, из которых могли формироваться плотные облака газа и светила.

В реальности, если верить данным наблюдений с "Хаббла", температура Вселенной в то время была примерно в два раза ниже, чем предсказывает теория, что позволило звездам возникнуть почти сразу после рождения мироздания и сделать его пределы прозрачными в рекордно короткие сроки. Почему это так, ученые пока не знают, и часть из них сомневается в результатах этих замеров.

Лоеб и его коллега Джулиан Муньос (Julian Munoz) нашли объяснение этой аномалии, предположив, что темная материя вела себя в далеком прошлом не так, как сегодня. Часть ее "атомов", как подумали ученые, могла быть похожей на ионы обычной материи, и иметь частичный положительный или отрицательный заряд.

В таком случае, как показывают расчеты космологов, "современная" темная материя будет вести себя примерно так же, как показывают наблюдения за ближайшими галактиками, но при этом совершенно иначе влиять на материю в первые дни жизни Вселенной.

Даже если "заряженная" темная материя будет обладать крайне малым зарядом, ее электрические взаимодействия с протонами, электронами и прочими частицами, существовавшими до рождения звезд, должны были сильно "тормозить" их, заставляя их двигаться медленнее. В результате этого Вселенная должна была остыть гораздо быстрее, чем предсказывают классические космологические теории.

Процесс их взаимодействия, как отмечает Лоеб, оставил особые следы в радиоизлучении первых звезд, которое было зафиксировано астрономами из проекта EDGES, и в микроволновом "эхо" Большого Взрыва.

Поиски этих колебаний при помощи нового поколения радиотелескопов, как надеются авторы этой идеи, помогут понять, действительно ли темная материя может быть заряженной, что укажет на существование "новой физики", или вернет космологов к стандартной модели Большого Взрыва.