Големият взрив може да не се е случил сам. Възможно е към появата на всички частици и радиация във Вселената да се е присъединил друг Голям взрив, който е наводнил нашата Вселена с частици тъмна материя. И може би ще успеем да я открием.
В стандартната космологична картина ранната Вселена е била много екзотично място. Може би най-същественото нещо, което се е случило в нашия космос, е инфлацията, която в много ранен период след Големия взрив е довела Вселената до изключително бързо разширяване. Когато инфлацията приключила, екзотичните квантови полета, които били двигател на това събитие, се разпаднали, превръщайки се в поток от частици и радиация, които са останали до днес.
Когато нашата Вселена е била на по-малко от 20 минути, тези частици са започнали да се сглобяват в първите протони и неутрони по време на това, което се нарича нуклеосинтеза. Нуклеосинтезата на Големия взрив е стълб на съвременната космология, тъй като изчисленията, които стоят зад нея, точно предсказват количеството на водорода и хелия в космоса.
Въпреки успеха на представата ни за ранната Вселена обаче, все още не разбираме тъмната материя, която е загадъчната и невидима форма на материята, заемаща по-голямата част от масата в космоса. Стандартното допускане в моделите на Големия взрив е, че какъвто и да е процес, генериращ частици и радиация, е създал и тъмната материя. А след това тъмната материя просто се е носела наоколо, игнорирайки всичко останало.
Екип от изследователи обаче предлага нова идея. Те твърдят, че нашите епохи на инфлация и ядрена синтеза при Големия взрив не са били единични. Тъмната материя може да е еволюирала по напълно отделна траектория. При този сценарий, когато инфлацията приключила, тя все още заливала Вселената с частици и радиация. Но не и тъмна материя. Вместо това е останало някакво квантово поле, което не се е разпаднало. С разширяването и охлаждането на Вселената това допълнително квантово поле в крайна сметка се е трансформирало, предизвиквайки образуването на тъмна материя.
Предимството на този подход е, че той отделя еволюцията на тъмната материя от нормалната материя, така че нуклеосинтезата на Големия взрив може да продължи, както я разбираме в момента, докато тъмната материя се развива по отделен път.
Този подход също така открива възможности за изследване на богато разнообразие от теоретични модели на тъмната материя, тъй като сега, когато тя има отделна еволюционна писта, е по-лесно да се проследява в изчисленията, за да се види как може да се сравни с наблюденията. Например екипът, публикувал статията, е успял да определи, че ако е имало така наречения Голям взрив на тъмната материя, той е трябвало да се случи, когато нашата Вселена е била на по-малко от един месец.
Изследването също така установява, че появата на Тъмния Голям взрив е освободила уникален подпис на силни гравитационни вълни, които биха се запазили в днешната Вселена. Провежданите в момента експерименти, като например масивите от радиочинии за измерване на времето на пулсарите, би трябвало да могат да открият тези гравитационни вълни, ако те съществуват .
Все още не знаем дали е имало Тъмен Голям взрив, но тази работа дава ясен път за проверка на идеята.
Справка: Dark Matter and Gravity Waves from a Dark Big Bang
Katherine Freese, Martin Wolfgang Winkler https://arxiv.org/abs/2302.11579
Източник: The Universe May Have Started with a Dark Big Bang, Universe Today
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари