Большой взрыв мог быть не одинок. К появлению всех частиц и излучений во Вселенной, возможно, присоединился еще один Большой Взрыв, который наполнил Вселенную частицами темной материи. И ученые могут быть в состоянии обнаружить его следы.
В стандартной космологической картине ранняя Вселенная была очень экзотическим местом. Возможно, самым важным событием, произошедшим в ней, была инфляция, которая в очень ранние времена после Большого взрыва отправила нашу Вселенную в период чрезвычайно быстрого расширения.
Когда инфляция закончилась, экзотические квантовые поля, вызвавшие это событие, распались, превратившись в поток частиц и излучения, которые существуют и сегодня.
Когда нашей Вселенной было меньше 20 минут, эти частицы начали собираться в первые протоны и нейтроны во время того, что называется нуклеосинтезом Большого взрыва.
Нуклеосинтез Большого взрыва является столпом современной космологии, поскольку расчеты, лежащие в его основе, точно предсказывают количество водорода и гелия в космосе.
Однако, несмотря на успех картины ранней Вселенной, ученые до сих пор не понимают темную материю, таинственную и невидимую форму материи, занимающую большую часть массы.
Стандартное предположение в моделях Большого взрыва состоит в том, что какой бы процесс ни породил частицы и излучение, он также создал темную материю. И после этого темная материя просто была вокруг, игнорируя все остальное.
Но теперь группа исследователей предложила новую идею. Они утверждают, что эпоха инфляции и нуклеосинтеза Большого Взрыва не была одинокой.
Смотрите также
Исследование: звезды движутся медленнее на краю Млечного Пути
Гравитационные волны могут быть сами «тёмной материей»?
Некоторые звезды могут содержать внутри себя первичные черные дыры
Темная материя могла развиваться по совершенно отдельной траектории. В этом сценарии, когда инфляция закончилась, она наполнила Вселенную частицами и излучением. Но не темной материей. Вместо этого осталось еще одно квантовое поле, которое не исчезло.
По мере того как Вселенная расширялась и охлаждалась, это дополнительное квантовое поле в конечном итоге трансформировалось, вызвав образование темной материи.
Преимущество этого подхода заключается в том, что он отделяет эволюцию темной материи от нормальной материи, так что нуклеосинтез Большого взрыва может происходить так, как его понимают в настоящее время, в то время как темная материя развивается по отдельному пути.
Такой подход также открывает возможности для изучения богатого разнообразия теоретических моделей темной материи, потому что теперь, когда у нее есть отдельный эволюционный путь, ее легче отслеживать в расчетах, чтобы увидеть, как она может соотноситься с наблюдениями.
Например, авторы статьи смогли определить, что если так называемый Темный Большой Взрыв и имел место, то он должен был произойти, когда возраст нашей Вселенной был меньше месяца.
Исследование также показало, что появление Темного Большого Взрыва высвободило уникальную сигнатуру сильных гравитационных волн, которые сохранились в современной Вселенной. Текущие эксперименты должны быть в состоянии обнаружить эти гравитационные волны, если они существуют.
Никто до сих пор не знает, произошел ли Темный Большой Взрыв, но эта работа дает четкий путь к проверке такой идеи.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
