Астрофизики из США выдвинули гипотезу, объясняющую природу тёмной материи, которая составляет около 26,8% массы Вселенной. Согласно их математическим моделям, тёмная материя могла сформироваться в ранней Вселенной из безмассовых частиц, которые, теряя энергию, конденсировались в холодные и тяжёлые сгустки.
Уникальность теории в том, что её можно проверить, изучив реликтовое излучение, сохранившееся с момента Большого взрыва. Фото: Ralf Kaehler/SLAC National Accelerator Laboratory, American Museum of Natural History «Изначально тёмная материя существовала в виде почти безмассовых частиц, похожих на свет, — пояснил Роберт Колдуэлл из Дартмутского колледжа, ведущий автор исследования.
— Это противоречит традиционным представлениям о тёмной материи как о холодных сгустках, придающих массу галактикам».
Ученые предполагают, что после Большого взрыва высокоэнергетические частицы, подобные фотонам, сталкивались и объединялись в пары благодаря притяжению, вызванному противоположными спинами.
По мере охлаждения Вселенной дисбаланс спинов приводил к резкому снижению энергии частиц, подобно конденсации пара в воду. В результате образовались тяжёлые, холодные частицы, которые и стали тёмной материей. Исследователи сравнивают этот процесс с образованием куперовских пар электронов в сверхпроводниках, где два электрона объединяются при низких температурах, обеспечивая проводимость без сопротивления.
Модель объясняет, почему плотность энергии Вселенной резко снизилась с момента её расширения, а плотность массы, наоборот, увеличилась.
«Наша теория проста и опирается на известные физические процессы, — отметил соавтор исследования Лян Гуанмин. — Холодные частицы тёмной материи почти не создают давления, и их можно обнаружить на фоне реликтового излучения».
Ученые подчёркивают, что гипотеза проверяема с помощью существующих астрономических данных, включая анализ реликтового излучения, который проводят крупные научные проекты.
Рубрика: Наука и Hi-Tech. Читать весь текст на www.ixbt.com.