新型号提出了暗物片带有电荷
这位艺术家的印象显示了宇宙的演变，从左边的大爆炸开始，然后出现宇宙微波背景。第一颗星的形成结束了宇宙黑暗时代，然后形成了星系的形成。CFA / m。魏斯
天文学家提出了一种新的隐形材料模型，这些模型构成了宇宙中的大部分事情。他们研究了一部分暗质质颗粒是否可能具有微小的电荷。
“你已经听说过电动汽车和电子书，但现在我们正在谈论电动暗物质，”哈佛大学萨维奇大学朱丽莲·蒙古兹表示，剑桥大学，据称，他领导了在杂志自然发表的研究。“然而，这种电荷在最小的尺度上。”
Munoz及其合作伙伴，哈佛史密森岛的AVI Loeb，剑桥，山桥，质量。，探讨了这些带电的暗物质颗粒的可能性通过电磁力与正品相互作用。
他们的新工作燕尾榫最近宣布的实验导致检测全球EOR（单纪元）签名（边缘）协作。2月份，来自这个项目的科学家表示，他们已经从第一代星星中检测到无线电签名，以及暗物质与正常物质之间的相互作用的可能证据。一些天文学家很快挑战了边缘索赔。与此同时，蒙古兹和洛伯布已经看着它的理论基础。
“无论你如何解释边缘结果，我们都能够用我们的研究讲述一个基本的物理故事，”哈佛天文部长的主席，Loeb说。“暗物质的性质是科学中最大的奥秘之一，我们需要使用任何相关的新数据来解决它。”
故事从第一颗星开始，发射紫外线（UV）光。根据常见的情况，这种UV光与恒星之间的气体中的冷氢原子相互作用，使它们能够吸收宇宙微波背景（CMB）辐射，从大爆炸中剩余辐射。
在此期间，这种吸收应导致CMB强度下降，在大爆炸后发生不到200万年。边缘团队声称检测这种吸收CMB光的证据，但这尚未被其他科学家独立验证。然而，边缘数据中的氢气的温度约为预期值的一半。
“如果在此期间边缘检测到比预期的氢气比预期的氢气更冷，可以解释它？”慕尼兹说。“一种可能性是氢气被暗物质冷却。”
在CMB辐射被吸收时，与普通物相关的任何游离电子或质子都是以其最慢的可能速度移动（因为后来通过来自第一黑洞的X射线加热它们）。带电粒子的散射在低速下最有效。因此，如果在此时间内正常物质和暗物质之间的任何相互作用，如果有些暗物质颗粒被充电，则最强。这种相互作用将导致氢气冷却，因为暗质物质是冷的，可能留下像边缘项目声称的那样的观察签名。
“我们正在制约暗物质颗粒带有微小电荷的可能性 - 通过来自宇宙曙光的可测量信号等于1百万的电荷 - ”LoEB。“即使使用最大的粒子加速器，这种微小的指控也无法观察。”
只有电荷弱的少量暗物质可以解释边缘数据并避免与其他观察分散。如果大多数暗物质被充电，那么这些颗粒将被远离靠近我们的星系盘的区域偏转，并防止重新进入。这种与观察结果的冲突显示大量暗物质靠近银河系的盘。
科学家从观察结果中知道质子和电子联合在早期宇宙中形成中性原子。只有一小部分这些带电粒子，大约一千个，仍然是自由的。Munoz和Loeb正在考虑暗物质可能以类似的方式行事的可能性。来自边缘和类似实验的数据可能是检测剩余的剩余电荷粒子的唯一方法，因为大多数暗物质将是中性的。
“这种情况的可行参数空间是非常受限制的，但如果通过未来的观察确认，我们当然会学习关于暗物质的本质的基础，我们今天在物理学中拥有的最大困难之一，”哈佛大学的科拉说Dvorkin没有参与新研究。
林肯格林希尔也来自CFA目前正在测试边缘团队的观察索赔。他带来了大的孔径实验来检测暗年龄（LEDA）项目，它使用欧文谷加利福尼亚州和新墨西哥州Socorro的长波长阵列。
描述这些结果的论文出现在2018年5月31日，于2018年5月31日问题上。
总部位于坎布里奇，质量。，哈佛史密森县的天体物理学中心（CFA）是史密森天体物理天文台和哈佛大学天文台之间的合作。CfA科学家分为六个研究单位，研究宇宙的起源，演化和最终命运。
出版物：JulianB.Muñoz＆亚伯拉罕Loeb，“少量的迷你暗物质”可以在早期宇宙中凉爽，“自然，第557页，第684-686页（2018）
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