Kosminė foninė spinduliuotė yra seniausia šviesa Visatoje, mus pasiekianti iš laikų vos 380 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo. Tik praėjusi sklisti visa spinduliuotė buvo šiek tiek poliarizuota statmenai arba lygiagrečiai tankio netolygumams; tai dar vadinama E-moda.
© ESA/Planck Collaboration
Spinduliuotė, sklisdama mūsų link, sąveikauja su medžiaga, todėl jos poliarizacija nuolat keičiasi – sukasi. Įprasta materija turi vienodą tikimybę pasukti fotono poliarizaciją tiek į vieną, tiek į kitą pusę, tad dėl sąveikos su įprasta medžiaga foninės spinduliuotės poliarizacijos kryptis neturėtų pakisti. Tačiau jei, pavyzdžiui, tamsioji materija yra nesimetriška ir dažniau pasuka fotonus į vieną pusę, nei į kitą, yra šansų pamatyti poliarizacijos pokytį – bangų svyravimų kryptis nebesutaps su foninės spinduliuotės temperatūros netolygumais.
Naujame tyrime bandoma šį pokytį išmatuoti, remiantis „Planck“ kosminio teleskopo duomenimis. Iki šiol to padaryti nepavykdavo, nes sudėtinga nustatyti, kokia turėtų būti pradinė poliarizacijos kryptis, o ši paklaida nustelbdavo galimą signalą.
Naujajame darbe paklaidų analizei pasitelkiami „Planck“ duomenys apie spinduliuotės, ateinančios iš Paukščių Tako, poliarizaciją. Jie leido maždaug dvigubai sumažinti kampo nustatymo paklaidą. Paaiškėjo, kad foninės spinduliuotės fotonai vidutiniškai pasisukę 0,35 laipsnio. Atrodo nedaug, tačiau tyrėjų teigimu, yra net 99,2 % tikimybė, kad šis kampas didesnis už nulį.
Nors tokio patikimumo neužtenka, kad atradimas būtų laikomas tikrai statistiškai patikimu, jis pakankamas, kad būtų verta tyrinėti toliau ir detaliau. Jei paaiškės, kad sistematiškas posūkis tikrai egzistuoja, tai duotų reikšmingą užuominą apie tamsiosios materijos prigimtį.
Visos žinomos elementariosios dalelės pasižymi veidrodžio simetrija – jų veidrodiniai atspindžiai elgiasi taip pat, kaip ir originalai. Tokios simetrijos nebuvimas būtų reikšmingas apribojimas tolesnėse tamsiosios materijos paieškose – ir teorinėse, ir paremtose stebėjimais.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Physical Review Letters“.
