Tamna materija je možda počela kao mnogo toplija nego što se mislilo

Istraživanje dovodi u pitanje teoriju staru nekoliko decenija i baca novo svetlo na rane početke univerzuma.

Istraživači sa Univerziteta Minesote i francuskog Univerziteta Pari-Sakle osporili su teoriju o tamnoj materiji staru nekoliko decenija. Njihov novi rad pokazuje da je najtajanstveniji materijal univerzuma mogao biti „neverovatno vruć“ i kretati se gotovo brzinom svetlosti kad je nastao.

Preporučujemo

Istraživanje pruža nove informacije o poreklu univerzuma i otvara širi spektar mogućnosti za tamnu materiju i način njene interakcije sa drugom materijom. Ranije se decenijama smatralo da tamna materija mora biti hladna – ili sporo krećuća – kad izađe iz „radijacione kupke“ u ranom univerzumu. Proučavano je stvaranje tamne materije tokom perioda u istoriji univerzuma poznatog kao postinflaciono ponovno zagrevanje.

„Najjednostavniji kandidat za tamnu materiju (neutrino male mase) isključen je pre više od 40 godina pošto bi izbirisao galaktičke strukture umesto da ih oplodi“, kaže prof. Kit Oliv sa Fakulteta za fiziku i astronomiju. „Neutrino je postao glavni primer vruće tamne materije, a formiranje struktura se oslanja na hladnu tamnu materiju. Zapanjujuće je da je sličan kandidat, ako je proizveden baš kad je vreli univerzum Velikog praska nastajao, mogao da se ohladi do tačke na kojoj bi zapravo delovao kao hladna tamna materija“.

Istraživači su pokazali da tamna materija može da se odvoji dok je ultrarelativistička – ili veoma vruća – i da ima vremena da se ohladi pre nego što galaksije počnu da se oblikuju u ono što danas poznajemo. Ključna karakteristika koja ovo omogućava jeste da je tamna materija proizvedena tokom perioda u istoriji ranog univerzuma poznatog kao ponovno zagrevanje.

„Tamna materija je čuvena po tajanstvenosti. Jedna od malobrojnih stvari koje znamo o njoj jeste da mora biti hladna“, kažu autori studije. „Stoga je tokom poslednje četiri decenije većina istraživača verovala da tamna materija mora biti hladna kad se rodi u primordialnom univerzumu. Naši nedavni rezultati pokazuju da nije tako; u stvari, tamna materija može biti vrela kad se rodi, ali da i dalje ima vremena da se ohladi pre nego što galaksije počnu da se formiraju“.

Istraživanje će biti nastavljeno sa određivanjem najboljih metoda za detekciju ovih čestica, ili direktno pomoću sudarača ili eksperimenata rasejanja, ili indirektno putem astrofizičkih posmatranja.

„Sa našim novim otkrićima, možda možemo da pristupimo periodu u istoriji univerzuma vrlo blizu Velikog praska“.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)