研究古代无线电信号或可揭示暗物质的真实本质

特拉维夫大学科学家日前提出了一种全新的暗物质研究方法，通过追踪宇宙早期“黑暗时代”留下的微弱射电波，有望揭开暗物质的神秘面纱。

研究显示，暗物质团簇在早期宇宙中吸引氢气，促使其释放出射电信号。这些信号至今可能仍在宇宙中传播，为科研人员提供了直接探测暗物质的新途径。

特拉维夫大学研究团队首次预测了可被探测到的古老射电波——这些信号源自宇宙的“黑暗时代”，即恒星尚未诞生之前。暗物质在这一时期形成高密度团簇，并吸引氢气发生强烈射电辐射。通过追踪这些微弱宇宙回声，科学家们或能揭示暗物质的真实属性。此次研究由特拉维夫大学萨克勒物理与天文学院的Rennan Barkana教授领衔，成果已发表于《自然天文学》杂志，参与者包括来自日本、印度与英国的学者。

团队指出，“黑暗时代”的射电信号波长极长，地球大气层无法接收，必须在太空甚至在月球表面建立射电望远镜进行探测。随着美、中、欧、印等国推进登月任务，未来在月面部署大口径射电望远镜正变得愈发可行。本项研究为月球基地科学目标提供了新方向——即利用月球环境捕捉宇宙“黑暗时代”遗留的信号。

Barkana教授介绍：“詹姆斯·韦伯空间望远镜已探测到距今约3亿年、最早期的银河系。我们的研究聚焦于更古老、更神秘的100百万年时期，即宇宙‘黑暗时代’。计算模拟显示，暗物质在该时期正形成高密度团簇，并吸引氢气发射射电波。团块大小受暗物质属性影响，因此可帮助揭示其本质。虽然这些团簇无法直接观测，但可通过氢气的射电信号进行推断。我们预测，利用射电天线测量天空平均射电强度即可捕捉这些信号。”

“黑暗时代”射电信号虽然微弱，但若能克服观测难题，将为暗物质研究打开新窗口。稍后的“宇宙黎明”时期，恒星诞生和星光影响将进一步增强该信号，更易被地面望远镜捕捉，但因星系形成复杂，数据解读难度更大。大型射电阵列（如澳大利亚的‘平方公里阵列’SKA项目）也在研制中，通过全天空射电成像寻找强弱规律，进一步揭示暗物质特性。

团队认为，早期宇宙的“纯净”环境为暗物质属性研究提供理想实验室，而当前宇宙的暗物质已与恒星和星系发生复杂相互作用。Barkana教授表示：“随着射电天文学技术革新，我们正步入探索宇宙新阶段。物理学的圣杯即揭示暗物质定义、构成及属性，而宇宙‘黑暗时代’的射电信道或将带来突破。”

编译自/ScitechDaily