Недавние исследования предполагают, что взаимодействия между темной материей и теоретическими 'темными фотонами' в первые 500 миллионов лет после Большого взрыва могут предоставить ключевые сведения о роли темной материи в космической эволюции.
Темная материя, составляющая примерно 85% Вселенной, остается в значительной степени загадочной, так как не взаимодействует со светом или обычной материей. Тем не менее, ученые предполагают, что темные фотоны, аналогичные обычным фотонам, но взаимодействующие в основном с темной материей, могли оставить 'подпись', которую можно обнаружить во Вселенной.
Шарлотта Мейсон, доцент Центра космического рассвета при Университете Копенгагена, объяснила, что эти взаимодействия могли привести к образованию 'темных акустических осцилляций' — рябей в плотности темной материи, которые повлияли на формирование первых галактик. Этот период, известный как 'космический рассвет', имеет решающее значение для понимания того, как темная материя влияет на формирование галактик.
Технологические достижения, включая телескоп Джеймса Уэбба и различные радиотелескопы, позволяют ученым более эффективно исследовать эту эпоху. Мейсон подчеркнула, что космический рассвет служит идеальной 'лабораторией' для изучения поведения темной материи из-за сниженных разрушительных эффектов от галактик в этот период.
Исследование указывает на то, что если темные фотоны существовали, их взаимодействия могли создать плотностные колебания, которые повлияли на скорость формирования галактик. Однако обнаружение этих тонких сигналов представляет собой сложную задачу, так как они могли сгладиться со временем.
Мейсон отметила, что Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA) вскоре может быть способна обнаружить эти темные акустические осцилляции или опровергнуть их, что станет значительным шагом вперед в понимании темной материи. Результаты должны быть опубликованы в журнале Physical Review D в конце 2024 года.