Тъмната материя може да се окаже по-стара от Големия взрив + аудио

Текста чете: Цветанка Накова

***

Тъмната материя, която според изследователите съставлява около 80% от масата на Вселената, е една от най-неуловимите мистерии в съвременната физика. Какво точно е и как е станало е загадка, но ново проучване на университета Джон Хопкинс предполага, че тъмната материя може да е съществувала преди Големия взрив.

Изследването, публикувано на 7 август във Physical Review Letters, представя нова идея как се е родила тъмната материя и как да я идентифицираме с астрономически наблюдения.

„Проучването разкри нова връзка между физиката на частиците и астрономията. Ако тъмната материя се състои от нови частици, които са се родили преди Големия взрив, те влияят върху начина, по който галактиките се разпределят в небето по уникален начин. Тази връзка може да се използва за разкриване тяхната идентичност, както и да се правят изводи за времето преди Големия взрив”, казва Томи Тенканен, постдокторант по физика и астрономия от университета Джон Хопкинс и автор на изследването.


РЕКЛАМА:

***

Въпреки че не се знае много за произхода ѝ, астрономите са показали, че тъмната материя играе решаваща роля за формирането на галактики и галактически клъстери. Макар и да не се наблюдава пряко, учените знаят, че тъмната материя съществува заради нейното гравитационно въздействие върху движението на видимата материя и как тя се разпределя в пространството.

Дълго време изследователите смятали, че тъмната материя трябва да е остатъчно вещество от Големия взрив. Изследователите отдавна я търсят, но досега всички експериментални търсения са били неуспешни.

„Ако тъмната материя беше наистина остатък от Големия взрив, тогава в много случаи изследователите би трябвало да са видели директен сигнал за тъмна материя в различни експерименти по физика на частиците“, казва Тенканен.

Използвайки нова, проста математическа рамка, изследването показва, че тъмната материя може да е била произведена преди Големия взрив през епоха, известна като космическа инфлация, когато пространството се разширява много бързо. Смята се, че бързото разширяване води до обилно производство на някои видове частици, наречени скалари. Досега е открита само една скаларна частица, известният Хигс бозон /Божествената частица/.

„Ние не знаем какво е тъмната материя, но ако тя има нещо общо с някакви скаларни частици, то може да се окаже по-стара от Големия взрив. С предложения математически сценарий не е необходимо да приемаме нови видове взаимодействия между видимата и тъмната материя отвъд гравитацията, която вече знаем, че е налице“, обяснява Тенканен.

Въпреки че идеята, че тъмната материя е съществувала преди Големия взрив, не е нова, други теоретици не са успели да излязат с изчисления, които да я подкрепят. Новото проучване показва, че изследователите винаги са пренебрегвали най-простия възможен математически сценарий за произхода на тъмната материя, казва той.

Новото изследване също предлага начин да се тества произходът на тъмната материя, като се наблюдават „отпечатъците” на нейното влияние върху разпределението на материята във Вселената.

„Въпреки че тъмната материя е твърде неуловима, за да бъде открита в експерименти с частици, тя може да разкрие присъствието си в астрономически наблюдения. Скоро ще научим повече за нейния произход, когато спътникът Евклид бъде пуснат през 2022 г. Би било много вълнуващо да се разбере, какво той ще разкрие за тъмната материя и дали тези открития могат да бъдат използвани за надникване във времената преди Големия взрив.“

Превод: Светослава Петкова-Дишкова

Източник: Science Daily


Европейска нощ на учените 2022 г.: