Две новые теории, разработанные физиком Стефано Профумо из Калифорнийского университета в Санта-Крузе, предполагают, что темная материя либо образовалась в «зеркальной» Вселенной, либо возникла из квантового излучения космического горизонта на ранних этапах его развития.
Читайте также:
Китай против США. NASA хочет построить ядерный реактор на Луне, чтобы опередить конкурентов Многочисленные доказательства свидетельствуют о том, что это неуловимое вещество, составляющее около 80% всей материи во Вселенной, существует. Его гравитационное притяжение объясняет, как галактики держатся вместе и почему они вращаются именно так. Однако, ученые до сих пор не знают, как возникла темная материя и из каких именно частиц она состоит. Именно эти вопросы волнуют физиков-теоретиков.
Теория 1: «Зеркальная» ВселеннаяОдна из идей Профумо предполагает скрытую «зеркальную» Вселенную с собственными частицами и силами. В этом «зеркальном» мире ранний космос сформировал крошечные, невероятно плотные объекты, похожие на черные дыры, которые могли бы составлять всю существующую темную материю.
В этой модели сильное взаимодействие воспроизводится в темном секторе как теория «темной КХД», где частицы — темные кварки и темные глюоны — связываются вместе, образуя темные барионы. При определенных условиях в ранней Вселенной эти темные барионы могли стать достаточно плотными, чтобы под действием собственной гравитации коллапсировать в чрезвычайно малые, стабильные черные дыры.
Эти остатки, похожие на черные дыры, были бы лишь в несколько раз тяжелее «массы Планка», но, если их образовать в правильном количестве, они могли бы объяснить всю темную материю. Поскольку они взаимодействовали бы только через гравитацию, они были бы полностью невидимыми для детекторов частиц, однако их присутствие формировало бы Вселенную в самых больших масштабах.
Теория 2: Квантовое излучение космического горизонтаДругая теория Профумо, опубликованная в мае, предполагает, что темная материя возникла вследствие быстрого расширения Вселенной, родившись через квантовое излучение на самом краю наблюдаемого космоса. Это произошло в течение короткого, но драматического периода после Большого взрыва.
В этой статье задается вопрос, могла бы сама эта фаза «излучать» частицы, если бы Вселенная претерпела кратковременный период ускоренного расширения после инфляции. Используя принципы квантовой теории поля, в статье показано, что в результате этого механизма может образовываться широкий диапазон масс темной материи. Важно, что это не требует никаких предположений о том, как взаимодействует темная материя, только то, что она стабильна и образуется гравитационно.
Обе возможности основываются на устоявшейся физике, предлагая проверенные объяснения, продолжающие традицию Калифорнийского университета в Санта-Крузе, которая связывает самые маленькие частицы с самыми большими космическими тайнами.
Читайте также:
Сенсационная находка. На Луне обнаружили природный графен, имеющий потенциал для колонизации
