Голям взрив е създал тъмната материя, когато Вселената е била на по-малко от месец?

Големият взрив може да не е бил сам. Възможно е към появата на всички частици и радиация във Вселената да се е присъединил друг Голям взрив, който да е наводнил нашата Вселена с частици тъмна материя. И ние 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 (разширяване), 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 наричаме нуклеосинтеза при Големия взрив. 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 мистериозната 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 процесът, породил частиците и радиацията, е създал и тъмната материя. И след това тъмната материя просто се е въртяла наоколо, игнорирайки всички останали.

Екип от изследователи обаче предложи нова идея. Те твърдят, че нашите епохи на инфлация и ядрена синтеза при Големия взрив не са били самостоятелни. 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, предаде БГНЕС.

Например екипът, който стои зад статията публикувана в Universe Today, 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 установи, че появата на тъмен Голям взрив освобождава много уникален признак на силни гравитационни вълни, които ще се запазят и в днешната Вселена. Провежданите в момента експерименти, като масиви 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.

Снимка: БГНЕС