宇宙“黑暗时代”的微弱信号或能揭示暗物质

宇宙的“黑暗时代”虽然一片漆黑，但并非完全无声。科学家认为，氢原子会发出波长为21厘米的极其微弱的无线电波，这些信号被认为保存着宇宙早期历史的宝贵信息。模拟早期宇宙与暗物质：筑波大学和东京大学的研究人员利用先进的数值模拟技术，探究了在不同暗物质理论下，这种21厘米信号可能的表现。暗物质是一种不可见的物质形式，约占宇宙中所有物质的80%。研究团队借助强大的超级计算机，重现了早期宇宙中气体和暗物质的结构与运动，从而以前所未有的精度预测了“黑暗时代”无线电辐射的强度。信号能揭示暗物质的什么：模拟显示，“黑暗时代”的氢气在天空平均分布时，会产生一种独特的信号，其亮度温度约为1毫开尔文（即千分之一度）。重要的是，暗物质预计会导致这种信号产生相似幅度的变化。因此，在约45兆赫兹的宽频率范围内测量整体无线电信号，可能会提供有关暗物质的关键信息，包括其粒子的质量和速度。为何科学家将目光投向月球：为了探测这种极其微弱的信号，天文学家需要一个不受地球大气和人类技术干扰的地点。包括日本“月读计划”在内的几项即将开展的月球任务，正为此计划在月球上放置射电望远镜。如果这些月球仪器成功捕捉到这一古老的无线电信号，它们可能会提供一种强大的新方法来研究暗物质的本质，并加深我们对宇宙如何起源的理解。