Investigaciones recientes proponen que las interacciones entre la materia oscura y los 'fotones oscuros' teóricos durante los primeros 500 millones de años tras el Big Bang podrían proporcionar información crucial sobre el papel de la materia oscura en la evolución cósmica.
La materia oscura, que constituye aproximadamente el 85 % del universo, sigue siendo en gran medida un misterio, ya que no interactúa con la luz ni con la materia ordinaria. Sin embargo, los científicos sugieren que los fotones oscuros, similares a los fotones regulares pero que interactúan principalmente con la materia oscura, podrían haber dejado una 'firma' detectable en el universo.
Charlotte Mason, profesora asociada en el Cosmic Dawn Center de la Universidad de Copenhague, explicó que estas interacciones podrían haber producido 'oscilaciones acústicas oscuras', ondulaciones en la densidad de la materia oscura que influyeron en la formación de las primeras galaxias. Este período, conocido como 'amanecer cósmico', es crucial para entender cómo la materia oscura afecta la formación de galaxias.
Los avances tecnológicos, incluido el Telescopio Espacial James Webb y varios radiotelescopios, están permitiendo a los científicos explorar esta época de manera más efectiva. Mason enfatizó que el amanecer cósmico sirve como un 'laboratorio' ideal para estudiar el comportamiento de la materia oscura debido a los efectos disruptivos reducidos de las galaxias durante esta era.
La investigación indica que si existían fotones oscuros, sus interacciones podrían haber creado fluctuaciones de densidad que influenciaron las tasas de formación de galaxias. Sin embargo, detectar estas señales sutiles presenta desafíos, ya que podrían haberse suavizado con el tiempo.
Mason señaló que el Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA) podría pronto ser capaz de detectar estas oscilaciones acústicas oscuras, o descartarlas, lo que marcaría un avance significativo en la comprensión de la materia oscura. Los hallazgos se publicarán en la revista Physical Review D a finales de 2024.