Загадочное вещество, составляющее более 80% массы Вселенной, – это тёмная материя. Оно не взаимодействует с электромагнитным излучением, поэтому его нельзя увидеть непосредственно. Влияние на видимую материю, например галактики и скопления галактик, возможно наблюдать через гравитационное взаимодействие.
В последнее время появилась идея о роли темной материи в исследовании ранних магнитных полей Вселенной. Магнитные поля существуют не только вокруг звезд и планет, но и распространяются по галактикам и межгалактическому пространству. До сих пор неясно, как появились эти поля и почему они столь широко распространены.
Одна гипотеза утверждает, что слабые магнитные поля возникли в самом начале Вселенной. Если это предположение верно, то следы их присутствия должны остаться в распределении темной материи, которая является наиболее распространенной формой материи во Вселенной. Тёмная материя взаимодействует с обычной только гравитационно и не реагирует на магнитные поля напрямую. Однако заряженные частицы, например электроны, которые взаимодействуют с магнитными полями, могут оказывать гравитационное воздействие на тёмную материю.
Предполагается, что межгалактические магнитные поля будут собирать электроны и ионизированный водород вдоль своих линий, увеличивая плотность в этих областях по сравнению с остальным межгалактическим пространством. Гравитационное притяжение ионизованной материи вдоль линий магнитного поля также приведет к накоплению тёмной материи в этих же областях. Несмотря на слабую силу гравитации, её влияние суммируется со временем. Поэтому если магнитные поля существовали в ранней Вселенной, то они должны оставить следы в виде нитей тёмной материи, протягивающихся вдоль магнитных полей.
Эффект может вызвать образование минигалактик тёмной материи вокруг первоначальных магнитных полей. Так же, как галактики обрамлены гало из тёмной материи, эти «слабые» гало должны присутствовать вокруг полей из-за гравитационного взаимодействия ионизированной материи. Заряженные частицы со временем будут взаимодействовать с полями и скорее всего их нейтрализовать.
Следы ранних магнитных полей в обычной материи исчезли, но микрогалактики тёмной материи могут продолжать существовать и оказывать влияние на свет удалённых объектов через гравитационное линзирование.
Эта концепция сохраняется в теоретическом плане. Настоящие телескопы не обладают достаточной чувствительностью для измерения гравитационного линзирования микрогалактик. Вследствие этого гипотеза пока не поддаётся прямому проверке. Всё же, данная идея открывает новые возможности для изучения ранних магнитных полей и демонстрирует, как тёмная материя может хранить сведения о прошлом Вселенной, даже об исчезнувшем за гранью нашего наблюдения.