Ondele radio slabe, venite din epoca obscură a universului, ar putea deține secretele naturii reale a materiei întunecate.
**Data:** 25 octombrie 2025 **Sursa:** Universitatea Tel Aviv **Rezumat:** Cercetătorii sugerează că gazul de hidrogen din universul timpuriu a emis unde radio detectabile, influențate de materia întunecată. Studierea acestor semnale, în special din mediul radio-liniștit al Lunii, ar putea dezvălui modul în care materia întunecată s-a aglomerat înainte de formarea primelor stele. Această abordare deschide o nouă fereastră către epoca cosmică misterioasă de doar 100 de milioane de ani după Big Bang.
Pentru prima dată, cercetătorii de la Universitatea Tel Aviv au prezis ce ar putea fi descoperit prin detectarea undelor radio care au provenit din universul timpuriu. Rezultatele lor sugerează că, în timpul "epocilor cosmice întunecate", materia întunecată s-a adunat în aglomerări dense în spațiu, atrăgând gaz de hidrogen care a emis unde radio intense. Această nouă abordare ar putea oferi o modalitate de a investiga unul dintre cele mai mari mistere ale științei: natura reală a materiei întunecate.
Lucrarea, condusă de Prof. Rennan Barkana de la Școala de Fizică și Astronomie Sackler de la Universitatea Tel Aviv, l-a implicat pe studentul doctorand Sudipta Sikder și colaboratori din Japonia, India și Regatul Unit. Constatările lor au fost publicate în *Nature Astronomy*.
**Studierea Epocilor Cosmice Întunecate de pe Lună**
Potrivit cercetătorilor, epocile cosmice întunecate (perioada chiar înainte de formarea primelor stele) pot fi explorate prin detectarea undelor radio emise de gazul de hidrogen care odată a umplut universul. Deși antenele obișnuite detectează cu ușurință undele radio, semnalele din această epocă străveche sunt blocate de atmosfera Pământului. Studiul acestora necesită instrumente în spațiu - în special pe Lună, unde lipsa unei atmosfere și a interferențelor create de om oferă condiții ideale.
Construirea unui telescop pe suprafața lunară este o sarcină formidabilă, dar calendarul ar putea fi potrivit. O cursă globală este în desfășurare pentru a se întoarce pe Lună, Statele Unite, Europa, China și India urmărind noi misiuni lunare. Aceste agenții caută obiective științifice semnificative pentru viitoarele proiecte lunare, iar această nouă cercetare subliniază potențialul astronomiei radio bazate pe Lună de a sonda universul timpuriu.
**Explorarea Universului Înainte de Primele Stele**
Prof. Barkana explică: "Noul telescop spațial James Webb de la NASA a descoperit recent galaxii îndepărtate a căror lumină o primim de la galaxii timpurii, la aproximativ 300 de milioane de ani după Big Bang. Noua noastră cercetare studiază o eră și mai timpurie și mai misterioasă: epocile cosmice întunecate, la doar 100 de milioane de ani după Big Bang. Simulările pe calculator prezic că materia întunecată din întregul univers forma aglomerări dense, care ar ajuta ulterior la formarea primelor stele și galaxii. Dimensiunea prezisă a acestor pepite depinde de, și astfel poate ajuta la elucidarea, proprietăților necunoscute ale materiei întunecate, dar ele nu pot fi văzute direct. Cu toate acestea, aceste aglomerări de materie întunecată au atras gaz de hidrogen și l-au făcut să emită unde radio mai puternice. Prezicem că efectul cumulativ al tuturor acestor lucruri poate fi detectat cu antene radio care măsoară intensitatea medie a radioului pe cer."
Aceste simulări sugerează că semnalele radio din epocile întunecate, deși slabe, poartă indicii valoroase despre structurile invizibile care au contribuit la formarea galaxiilor. Detectarea lor ar putea transforma înțelegerea noastră despre primele momente ale universului.
**De la Epocile Cosmice Întunecate la Zorii Stelelor**
Deși semnalul așteptat este slab, observarea cu succes a acestuia ar putea deschide o nouă fereastră pentru testarea teoriilor materiei întunecate. Când au apărut primele stele la scurt timp după aceea, în timpul unei faze cunoscute sub numele de "zori cosmici", lumina lor a amplificat probabil dramatic această emisie radio. Semnalele din acea eră ulterioară ar trebui să fie mai ușor de detectat cu telescoape terestre, deși sunt mai greu de interpretat, deoarece formarea stelelor introduce o complexitate suplimentară.
Pentru a face față acestei provocări, oamenii de știință apelează la rețele vaste de telescoape radio concepute pentru a cartografia variațiile subtile ale intensității radio cosmice. Unul dintre cele mai mari eforturi este Square Kilometre Array (SKA), o colaborare globală care implică o rețea de 80.000 de antene radio aflate în prezent în construcție în Australia. Prof. Barkana joacă un rol cheie în acest proiect internațional, care își propune să surprindă tipare de emisii radio puternice și slabe care ar putea dezvălui unde au existat odată aglomerări de materie întunecată.
**O Nouă Fereastră către Originile Materiei Întunecate**
Echipa consideră că predicțiile lor pot oferi un pas important înainte în înțelegerea materiei întunecate. Astăzi, materia întunecată este împletită cu galaxii și stele, ceea ce face ca proprietățile sale să fie dificil de izolat. În schimb, universul timpuriu oferă un cadru curat - în esență, un laborator neatins - pentru a investiga modul în care se comportă materia întunecată fără interferențe din structurile cosmice ulterioare.
Prof. Barkana conchide: "La fel cum vechile posturi de radio sunt înlocuite cu o tehnologie mai nouă care aduce site-uri web și podcasturi, astronomii extind aria de acoperire a astronomiei radio. Când oamenii de știință deschid o nouă fereastră observațională, rezultă de obicei descoperiri surprinzătoare. Sfântul Graal al fizicii este descoperirea proprietăților materiei întunecate, substanța misterioasă despre care știm că reprezintă cea mai mare parte a materiei din univers, totuși nu știm multe despre natura și proprietățile sale. De înțeles, astronomii sunt nerăbdători să înceapă să se acordeze la canalele radio cosmice ale universului timpuriu."