Темная материя — это вещество, которое можно обнаружить только благодаря гравитационному притяжению к обычной материи. В исследовании ученые сосредоточились на нуклеосинтезе Большого взрыва (BBN) — это процесс, при котором сформировались легкие формы материи, например, гелий, водород и литий.
Невидимая темная материя влияет на то, как формируются эти элементы. Также очень важен космический микроволновый фон (CMB) — электромагнитное излучение, генерируемое объединением электронов и протонов, которое осталось после образования Вселенной.
Авторы хотели понять, как обнаружить определенные категории темной материи — с массой между электроном и протоном — путем создания моделей, учитывающих как BBN, так и реликтовое излучение.
В исследовании команда попробовала предсказать космологические признаки, связанные с присутствием определенных форм темной материи. Эти сигнатуры — результат того, что темная материя меняет температуру различных частиц или скорость расширения Вселенной.
Их результаты показали, что у слишком легкой темной материи будет другое количество легких элементов, чем те, что подтверждают астрофизические наблюдения.
«Согласно нашим наблюдениям, некоторые модели темной материи не могут иметь слишком маленькую массу, в противном случае Вселенная выглядела бы совсем иначе», — сделали вывод авторы.
