Astrofysiker har studerat spektra av strålning från avlägsna kvasarer. Data om absorption av ljus av molekyler
Täta gasmoln i universum absorberaren del av ljuset från avlägsna kvasarer, vilket skapar linjer i emissionsspektra. I det här fallet, beroende på ämnets sammansättning, absorberas vågor med en viss längd i dessa moln. Genom att analysera bredden på dessa linjer kan forskare extrahera information om molnens densitet, temperatur och andra egenskaper.
Ljus från en avlägsen kvasar passerar genom regionertät gas (lila) i det intergalaktiska mediet. Gasen absorberar ljus vid vissa frekvenser, vilket resulterar i en "skog" av absorptionslinjer i kvasarens spektra (grön). Bild: P. Gaikwad/Kavli Institute for Cosmology, Cambridge
Ljusabsorptionsdata av Lyman-alfa-linjenför väte sammanfaller med modellering baserad på klassiska idéer om sammansättningen av molekylär gas i universum. Men det finns ett undantag: för relativt nära gasmoln. Observationer visar att dessa låga rödförskjutningsmoln producerar bredare absorptionslinjer än vad som förutspåtts.
Expansionen av absorptionslinjer är förknippad med uppvärmningmoln Forskare tror att detta beror på exponering för mörka fotoner. Dessa är hypotetiska masslösa partiklar som är motsvarigheten till fotoner för mörk materia.
Denna mörka foton kan lägga till en liten mängd energi till systemet och värma upp gasen, [vilket gör] linjerna lite bredare och mer överensstämmande med data.
Andrea Caputo, CERN-forskare och medförfattare till artikeln
Den mörka fotonteorin antyder att partiklarkan spontant omvandlas till normala fotoner. Sannolikheten för en sådan omvandling är liten, men omvandlingarna kan accelereras när mörka fotoner kommer in i en joniserad gas som uppfyller resonansvillkoret.
Forskarnas simuleringar har visat att mörka fotonermed en extremt liten massa på cirka 10-14 eV/c 2 (ungefär 10 19 gånger mindre än massan av en elektron) skulle kunna omvandlas resonant till fotoner i Lyman-alfamoln med en liten rödförskjutning. Denna omvandling kommer att införa 5 till 7 eV energi per väteatom i gasen. Detta är tillräckligt för att förklara observationerna.
Forskare arbetar på ytterligare experiment som kommer att bekräfta denna hypotes och förkasta möjliga alternativa förklaringar för den observerade uppvärmningen av gas i molekylära moln.
Läs mer:
En gammal amulett skrev om historien om Europas mest mystiska språk
Kor fick hampa och kollade vad som hände med deras mjölk
Skapat ett navigationssystem som är mer exakt än GPS