Materia întunecată este mai veche decât momentul creaţiei Universului, Big Bang-ul? O concluzie şocantă…

1.145 vizualizari
Imagine: LIGO/Caltech/MIT/Sonoma State

Într-un articol publicat la începutul lui septembrie 2019 – Din misterele materiei întunecate: există ea cu adevărat sau doar gravitaţia acţionează ciudat şi diferit în spaţiul cosmic? – vorbeam despre misterele „materiei întunecate”. Precum se ştie, ea nu poate fi observată nici cu telescopul, dar nici nu poate fi produsă în laboratoare. Este total invizibilă (faţă de materia obişnuită – stele, planete, praf cosmic etc.), însă ea trebuie să existe, pentru că altfel nu s-ar explica mişcarea stelelor şi galaxiilor (doar dacă există alte legi fizice necunoscute oamenilor).

Cercetătorii spun că există mai multă materie întunecată în Univers decât materia convențională (circa 80%). Într-un studiu publicat în august 2019 de către cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins, se sugerează că materia întunecată ar fi existat chiar înaintea Big Bang-ului, momentul naşterii Universului, scrie site-ul sciencedaily.com.

Studiul, publicat în „Physical Review Letters”, prezintă o nouă teorie privind modul în care s-a născut materia întunecată. „Studiul relevă o nouă legătură între fizica particulelor și astronomie. Dacă materia întunecată este formată din particule noi, care s-au născut înainte de Big Bang, acestea afectează modul în care galaxiile sunt distribuite pe cer într-un mod unic. Această conexiune poate fi folosită pentru a dezvălui identitatea lor și a trage concluzii despre ceea ce era înainte de Big Bang”, spune Tommi Tenkanen, doctor în fizică și astronomie la Universitatea Johns Hopkins și autor al studiului.

Multă vreme, cercetătorii au considerat că materia întunecată trebuie să fie o substanță rămasă din Big Bang. Cercetătorii au căutat mult timp acest tip de materie întunecată, dar până acum toate căutările experimentale au dat greş. Dacă materia întunecată ar fi cu adevărat o rămășiță a Big Bang-ului, atunci în multe cazuri cercetătorii ar fi trebuit să vadă un semnal direct al materiei întunecate în diferite experimente în fizica particulelor.

Folosind un model matematic nou, studiul arată că materia întunecată ar fi putut fi produsă înainte de Big Bang, într-o eră cunoscută sub numele de „Inflație cosmică”, când spațiul se extindea foarte rapid. Expansiunea rapidă a dus la producerea anumitor tipuri de particule numite scalari. Până în prezent, o singură particulă scalară a fost descoperită, celebrul boson Higgs.

„Nu știm ce este materia întunecată, dar dacă are vreo legătură cu particulele scalare, ea poate fi mai veche decât Big Bang-ul”, explică Tenkanen. Deși ideea că materia întunecată a existat înainte de Big Bang nu este una nouă, alți teoreticieni nu au reușit să facă calcule care să susțină ideea. Noul studiu arată că cercetătorii au pierdut din vedere cel mai simplu scenariu matematic posibil pentru originile materiei întunecate.

Noul studiu sugerează, de asemenea, o modalitate de a testa originea materiei întunecate, prin observarea urmelor de materie întunecată în distribuția materiei obişnuite în Univers.