Le refroidissement ultra-rapide de la matière visible de l'Univers et la formation inattendue d'étoiles et de galaxies peuvent s'expliquer par le fait que la matière noire a une charge électrique très faible, mais pas nulle, disent les astronomes dans un article publié dans la revue Nature.
«Nous avons découvert que les particules de matière noire peuvent avoir une petite charge électrique, environ un million de fois moins que celle d'un électron. Une charge aussi minuscule ne peut être détectée avec le LHC et d'autres accélérateurs de particules. En revanche, les signaux radio captés par nos collègues lors des observations du jeune univers suggèrent qu'ils peuvent exister », a déclaré Abraham Loeb de l'Université de Harvard (USA).
Fin février, les astronomes ont annoncé une découverte étonnante: ils ont réussi à réparer les traces d'étoiles qui existaient dans l'Univers environ 180 millions d'années après le Big Bang.
Cette découverte a engendré un débat féroce parmi les cosmologistes et les astrophysiciens. Le fait est que les théories modernes décrivant l'émergence de l'Univers ne permettent pas une naissance aussi précoce d'étoiles - il y a 200 millions d'années, l'Univers était trop chaud pour qu'un nombre suffisant de molécules d'hydrogène surgissent à partir desquelles des nuages denses de gaz et d'étoiles pourraient se former.
En fait, selon les observations de Hubble, la température de l'univers à cette époque était environ deux fois plus basse que celle prévue par la théorie. Par conséquent, les étoiles pourraient surgir presque immédiatement après la naissance de l'univers et rendre ses limites transparentes en un temps record. Pourquoi il en est ainsi, les scientifiques ne le savent pas encore, et certains d'entre eux doutent des résultats de ces mesures.
Loeb et son collègue Julian Munoz ont trouvé une explication à cette anomalie. Ils ont suggéré que la matière noire dans un passé lointain se comportait différemment de ce qu'elle fait aujourd'hui: certains de ses atomes pourraient ressembler aux ions de la matière ordinaire et avoir une charge partielle positive ou négative.
Dans ce cas, selon les calculs des cosmologistes, la matière noire moderne se comportera à peu près de la même manière que les observations de galaxies proches le montrent, mais affectera d'une manière complètement différente la matière dans les premiers jours de la vie de l'Univers.
Même si la charge de matière noire est assez faible, les interactions électriques avec les protons, électrons et autres particules qui existaient avant la naissance des étoiles auraient dû les ralentir considérablement. En conséquence, l'Univers aurait dû se refroidir beaucoup plus rapidement que ne le prédisent les théories cosmologiques classiques.
Vidéo promotionelle:
Le processus de cette interaction, note Loeb, a laissé des traces spéciales dans l'émission radio des premières étoiles, qui a été enregistrée par les astronomes du projet EDGES, et dans l'écho micro-ondes du Big Bang.
Les auteurs espèrent que la recherche de ces vibrations à l'aide d'une nouvelle génération de radiotélescopes permettra de comprendre si la matière noire peut vraiment être chargée. Les résultats indiqueront soit l'existence d'une «nouvelle physique» ou ramèneront les cosmologistes au modèle standard du Big Bang.
