Simulationer avslöjar mörk materia-signaler från universums mörka åldrar

Nya datorimulationer tyder på att en svag radiosignal från universums tidiga mörka åldrar kan bära detekterbara spår av mörk materia. Forskare från japanska universitet förutspår variationer i denna 21-centimeterssignal som kan avslöja egenskaper hos den osynliga substansen. Månradio teleskop kan snart fånga dessa ekon för att undersöka kosmiska mysterier.

Universum uppstod för 13,8 miljarder år sedan i Big Bang, en explosiv expansion som lade grunden för kosmisk evolution. Omkring 400 000 år senare, när kosmos kyldes ner och atomer bildades, inträde den mörka eran – en 100 miljoner år lång period av dunkel innan de första stjärnorna tände tomrummet. Under denna tysta epok tros vätatoms ha avgett subtila radiovågor vid en våglängd på 21 centimeter. Dessa svaga signaler, bevarade över miljarder år, erbjuder ett fönster in i universums spädbarnsår. Ett team från University of Tsukuba och University of Tokyo har använt avancerade superdatorimulationer för att modellera hur dessa emissioner kan interagera med mörk materia, som utgör ungefär 80 procent av universums massa men förblir oupptäckt direkt. Modellerna förutspår en genomsnittlig ljusstyrketemperatur för signalen på cirka 1 millikelvin över himlen. Mörk materiets inflytande kan införa fluktuationer av jämförbar storlek, vilket ger ledtrådar till partiklarnas massa och hastighet. Genom att observera signalen över ett brett frekvensband runt 45 MHz hoppas astronomer avkoda dessa mönster. Detektion från jorden är utmanande på grund av atmosfäriskt och teknologiskt brus. Därför vänds blicken mot månen, där uppdrag som Japans Tsukuyomi-projekt planerar att placera radioteleskop i en störningsfri miljö. Framgång här skulle kunna belysa mörk materiets roll i universums bildande. Resultaten publiceras i Nature Astronomy och framhäver 21-centimeterssignalens potential som verktyg för kosmologi.

Relaterade artiklar

Physicists have found a potential signature of dark matter in data from a black hole merger observed in 2019. The signal known as GW190728 showed patterns consistent with the invisible substance interacting with the colliding objects. A new model developed by researchers at MIT and partner institutions made the analysis possible.

Rapporterad av AI

Researchers propose that ancient gravitational waves in the early universe produced particles that became dark matter. The study by scientists from Johannes Gutenberg University Mainz and Swansea University suggests a new mechanism involving stochastic gravitational waves converting into fermions. Published in Physical Review Letters, the work addresses a key mystery in cosmology.

Scientists with the SETI Institute have completed a radio search of the interstellar object 3I/ATLAS but detected no signs of extraterrestrial technology. The observations, conducted with the Allen Telescope Array, confirmed the object's natural origin.

Rapporterad av AI

Cosmic voids, once seen as empty spaces between galaxies, are gaining attention as potential keys to understanding dark energy and dark matter.

Denna webbplats använder cookies

Vi använder cookies för analys för att förbättra vår webbplats. Läs vår integritetspolicy för mer information.
Avböj