Запропоновано пояснення виникнення поточної щільності темної матерії

Нова модель пояснює нинішню щільність темної матерії, припускаючи, що у ранньому Всесвіті звичайна матерія перетворювалася на темну матерію та спочатку зростала експоненційно, сповільнюючись у міру розширення Всесвіту.

Про це розповідають в Американському фізичному товаристві.

Космологи роблять висновок про кількість темної матерії в нашому Всесвіті на основі спостережень за космічним мікрохвильовим фоном (КМФ). Щоб теорії темної матерії були життєздатними, вони повинні бути здатними відтворити цю щільність темної матерії.

Тепер Торстен Брінгманн з Університету Осло в Норвегії та його колеги пропонують новий механізм, за допомогою якого наш Всесвіт міг би досягти нинішньої щільності темної матерії. Їх робота була опублікована в журналі "Physical Review Letters" 03 листопада.

Пояснення сучасної щільності темної матерії зазвичай включають моделі вимерзання або намерзання. У моделях вимерзання велика початкова кількість темної матерії знаходиться в рівновазі з плазмою частинок стандартної моделі раннього Всесвіту. У міру розширення та охолодження Всесвіту процеси, які руйнують частинки темної матерії, випереджають ті, що створюють її, доки щільність темної матерії не зменшиться до сучасного рівня. У моделях намерзання Всесвіт починається з малої кількості темної матерії або зовсім без неї, і плазма частинок стандартної моделі породжує темну матерію, поки її щільність не досягне сьогоднішнього рівня.

Брінгманн та його колеги пропонують іншу траєкторію для щільності темної матерії. Вони припускають, що невелика початкова кількість темної матерії в ранньому Всесвіті могла взаємодіяти з частинками стандартної моделі таким чином, що ці частинки самі перетворюються на частинки темної матерії. При переведенні частинок стандартної моделі на "темну сторону" — і дозволяючи новобранцям робити те ж саме з іншими частинками стандартної моделі — темна матерія могла відтворюватися набагато швидше, ніж у моделях із намерзанням, зростаючи експоненціально в цьому щільному ранньому середовищі. Цей процес природним чином сповільнюється, а потім припиняється у міру поширення Всесвіту, врешті-решт досягаючи щільності темної матерії, яку ми спостерігаємо сьогодні. Така історія може мати наслідки для спектра потужності КМФ та інших сучасних властивостей Всесвіту, кажуть дослідники, що означає, що цей потенційний механізм може бути підтверджений або виключений майбутніми спостереженнями.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.