Родилась из обычной материи: Предложена теория появления темной материи

Вкратце: темная материя создает темную материю. Идея состоит в том, что в какой-то момент на ранних этапах существования Вселенной частицы темной материи смогли создать больше частиц темной материи из частиц обычной материи, что в некоторой степени объясняет, почему сейчас вокруг так много всего.

Новое исследование основывается на более ранних предложениях о «термальной ванне», где обычная материя в форме плазмы производила первые частицы темной материи - начальные частицы, которые затем могли преобразовывать частицы тепловой ванны в более темную материю.

“Это приводит к экспоненциальному росту плотности числа темной материи по аналогии с другими известными процессами экспоненциального роста в природе“, - пишет международная группа физиков во главе с Торстеном Брингманном из Университета Осло в Норвегии в своей недавно опубликованной статье.

Есть несколько вопросов, на которые нет ответа по поводу этой новой гипотезы, что является нормальным для всего, что связано с темной материей, но, что важно, она согласуется с наблюдениями темной материи, которые мы имеем сегодня с помощью космического микроволнового фона (CMB).

Хотя на самом деле мы не можем напрямую увидеть темную материю, поведение Вселенной вместе с электромагнитным излучением, составляющим реликтовое излучение, убедительно свидетельствует о том, что темная материя где-то где-то есть - и в очень больших количествах.

Существует множество сценариев, пытающихся объяснить условия, которые могут ограничить пропорции темной материи, которую мы видим. Один из них, называемый сценарием замораживания, предполагает, что, как бы темная материя ни появилась в горячей ванне ранней плазмы, ничто не отменяет ее. По мере того, как Вселенная расширялась, ее постепенное зарождение просто прекращалось, навсегда фиксируя определенное количество.

Напротив, модель замораживания предполагает, что темная материя возникла так же быстро, как и обычная материя, но достигла равновесия, когда античастицы кое-что компенсировали. И снова охлаждение расширяющейся Вселенной заморозило ее поколение, но также и ее способность быстро аннигилировать, оставив нам определенное количество.

Это новое исследование предлагает еще одну возможность - более или менее промежуточную между двумя крайностями. Если это верно, это будет означать, что количество темной материи росло очень быстро по мере расширения Вселенной, причем этот рост замедлялся и в конечном итоге прекращался, поскольку расширение Вселенной замедлилось. Поскольку обычная материя и темная материя со временем становятся все более удаленными друг от друга, эта линия по производству темной материи прекратила свое существование. Более того, по мнению исследователей, где-то там, в реликтовом излучении, должно быть доказательство того, что эта теория верна, поэтому следующая задача - найти его.

У нас есть чрезвычайно чувствительные детекторы темной материи, контролирующие космос, поэтому, возможно, скоро мы узнаем больше об этом новом подходе к пониманию образования темной материи, который, в свою очередь, научит нас больше о создании и росте Вселенной.

“Наш механизм в общем дополняет сценарии замораживания и замораживания производства», - пишут исследователи. “Дальнейшее и подробное исследование этого нового способа производства темной материи из термальных ванн, таким образом, представляется весьма оправданным“.