Темната материја, за која истражувачите мислат дека составува околу 80% од масата на универзумот, е една од најзбунувачките мистерии во модерната физика. Што точно е таа и како истата настанала е непознато, но ново истражување од универзитетот Џонс Хопкинс предлага дека темната материја можеби постоела и пред Големата експлозија.
Заслуги: Јавен домен
Истражувањето, објавено на 7 август во Physical Review Letters, претставува нова идеја за раѓањето на темната материја и нејзиното идентификување по пат на астрономски набљудувања.
„Истражувањето откри нова поврзаност помеѓу физиката на честички и астрономијата. Ако темната материја се состои од нови честички кои биле создадени пред Големата експлозија, тие влијаат на начинот на кој галаксиите се распоредени на небото на единствен начин. Оваа поврзаност може да се искористи да се откријат истите и со тоа да се направат заклучоци за времињата пре Големата експлозија,“ вели Томи Тенканен, постдокторски соработник за физика и астрономија во универзитетот Џонс Хопкинс, кој е авторот на истражувањето.
Иако не се знае многу за нејзиното потекло, астрономите имаат покажано дека темната материја игра клучна улога во формирањето на галаксии и галактички јата. Иако не може да се набљудува директно, научниците знаат дека темната материја постои по нејзиното гравитационо влијание на движењето и распореденоста на видливата материја во вселената.
Долго време истражувачите веруваа дека темната материја е остаток од Големата експлозија. Истражувачите ја бараат ваквата материја долго време, но засега експррименталните потраги беа неуспешни.
„Ако темната материја навистина е остаток од Големата експлозија, тогаш досега истражувачите требаше да видат директен знак за темна материја во многу разни експерименти од областа на физика на честички,“ вели Тенканен.
Користејќи нова и едноставна математичка основа, истражувањето покажува дека темната материја можеби била произведена во период пред Големата експлозија познат како космичка инфлација, во кој просторот се ширел многу брзо. Се верува дека ова брзо ширење довело до создавање обилни количини на одредени честички наречени скалари. Засега е откриена само една скаларна честичка, славниот Хигсов бозон.
„Не знаеме што е темната материја, но ако има врска со скаларните честички, таа може да е постара и од Големата експлозија. Со предложеното математичко сценарио не треба да го претпоставуваме постоењето на нови заемодејства помеѓу видливата и темната материја надвор од гравитационите, за кои знаеме дека постојат,“ објаснува Тенканен.
Додека идејата за постоењето на темната материја пред Големата експлозија не е ништо ново, други теоретичари не можеле да изнајдат пресметки кои ја подржуваат таквата идеја. Новото истражување покажува дека истражувачите отсекогаш го пропуштале наједноставното можно математичко сценарио за потеклото на темната материја, вели тој.
Новото истражување исто така предлага начин за тестирање на потеклото на темната материја со набљудување на записите кои таа ги остава на паспоредбата на материја во универзумот.
„Додека овој вид на темна материја е доволно скриен за да не може да се најде во експерименти со честички, таа може да се открие со астрономски набљудувања. Наскоро ќе дознаеме повеќе за потеклото на темната материја со лансирањетон на сателитот Еуклид, во 2022. Ќе биде многу возбудливо да се види што тоа ќе открие за темната материја и дали тие наоди ќе можат да се искористат за да се ѕирне во времињата пред Големата експлозија.
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор: phys.org
