Da li će slab signal iz mračnog doba svemira otkriti misterioznu tamnu materiju?

Svemir je nastao pre oko 13,8 milijardi godina Velikim praskom, momentom ekstremno brzog širenja. Otprilike 400.000 godina kasnije, nakon što se kosmos dovoljno ohladio da se formiraju atomi, ušao je u dugu i tihu fazu poznatu kao „mračno doba“. Ovaj period je trajao oko 0,1 milijardu godina, a završio se tek kada su se prve zvezde i galaksije konačno upalile i počele da proizvode svetlost, piše ScienceDaily.

Iako je svemir bio mračan tokom ovog vremena, nije bio potpuno tih. Naučnici veruju da su atomi vodonika emitovali veoma slabe radio-talase talasne dužine od 21 centimetra. Smatra se da ovi signali čuvaju dragocene informacije o najranijim fazama kosmičke istorije.

Preporučujemo

Koristeći napredne numeričke simulacije, istraživači sa Univerziteta Cukube i Univerziteta u Tokiju istražili su kako bi se ovaj signal od 21 centimetra mogao ponašati prema različitim teorijama tamne materije. Tamna materija je nevidljivi oblik materije koji čini oko 80% sve materije u svemiru.

Rekonstruišući strukturu i kretanje gasa i tamne materije u mladom svemiru na moćnim superkompjuterima, istraživački tim je uspeo da predvidi jačinu radio-emisije tokom mračnog doba sa do sada neviđenom preciznošću.

Simulacije sugerišu da je gas vodonika tokom mračnog doba proizvodio jasan signal sa temperaturom sjaja od oko 1 milikelvina (hiljaditi deo stepena) u proseku preko celog neba. Važno je napomenuti da se očekuje da tamna materija izazove varijacije u ovom signalu slične veličine.

Merenje ukupnog radio-signala u širokom opsegu frekvencija od oko 45 MHz moglo bi, stoga, pružiti ključne informacije o tamnoj materiji, uključujući masu i brzinu njenih čestica.

Da bi otkrili tako ekstremno slab signal, astronomima je potrebna lokacija bez smetnji koje uzrokuju Zemljina atmosfera i ljudska tehnologija. Nekoliko predstojećih lunarnih misija, uključujući japanski projekat Cukujomi, trebalo bi, baš zbog toga, da postavi radio-teleskope na Mesec.

Ako ovi lunarni instrumenti uspeju da uhvate drevni radio-signal, mogli bi ponuditi moćan novi način za istraživanje prirode tamne materije i produbiti naše razumevanje toga kako je svemir počeo.

(Telegraf Nauka/ScienceDaily)