Большой взрыв мог быть не один. К появлению всех частиц и излучений во Вселенной, возможно, присоединился еще один Большой Взрыв, наполнивший мир частицами темной материи, пишет Universe today. Научная статья, описывающая эту идею, вышла в препринте.
В стандартной космологической картине ранняя Вселенная — очень экзотическое место. Самым важным событием, произошедшим в нашем космосе, была инфляция — чрезвычайно быстрое расширение Вселенной вскоре после Большого взрыва. 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 — это называется нуклеосинтезом Большого взрыва. Он считается столпом современной космологии, поскольку расчеты, лежащие в его основе, точно предсказывают количество водорода и гелия в космосе.
Однако, несмотря на успех современной картины ранней Вселенной, остается немало загадок. Например, наука пока не очень понимает темную материю, таинственную и невидимую форму материи, занимающую большую часть массы космоса. Традиционное представление состоит в том, что какой бы процесс ни породил частицы и излучение, он также создал темную материю. И после этого темная материя просто осталась вокруг, игнорируя все остальное.
Но группа исследователей предложила неожиданную новую идею. Они утверждают, что эпоха инфляции и нуклеосинтеза Большого Взрыва была не одна. 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 какое-то 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 обычной.
Он также открывает возможности для изучения богатого разнообразия теоретических моделей темной материи, потому что теперь, когда у нее есть отдельная эволюционная дорожка, ее легче отслеживать в расчетах, чтобы увидеть, как она может соотнестись с наблюдениями. Например, авторы статьи смогли определить, что если так называемый Темный Большой взрыв и имел место, то он должен был произойти, когда нашей Вселенной было меньше месяца.
Расчеты также показали, что Темный Большой Взрыв высвободил уникальную сигнатуру сильных гравитационных волн, которые сохранились в современной Вселенной. Текущие знания, например, массивы синхронизации пульсаров, в состоянии обнаружить эти гравитационные волны, если они существуют.
Обнаружена загадочная «темная галактика», которая почти не излучает видимого света
Астрофизики открыли, как темная и обычная материи «общаются» между собой в космосе
Новая теория: частицы темной материи могут быть «беженцами» из других измерений