Что было раньше темная материя или большой взрыв

Ученые университета Джона Хопкинса предприняли очередную попытку ответить на вопрос: Что было раньше темная материя или большой взрыв?

Темная материя, которая, по мнению исследователей, составляет около 80% массы Вселенной, является одной из самых неуловимых загадок в современной физике. Что именно это такое и как оно появилось — загадка, но новое исследование Университета Джона Хопкинса теперь предполагает, что темная материя могла существовать до Большого взрыва.

Исследование, опубликованное 7 августа в Physical Review Letters , представляет новую идею о том, как родилась темная материя и как ее отождествить с астрономическими наблюдениями.

«Исследование выявило новую связь между физикой элементарных частиц и астрономией. Если темная материя состоит из новых частиц, которые родились до Большого взрыва, они уникальным образом влияют на то, как галактики распределяются в небе. Эта связь может быть использована, чтобы раскрыть их личность и сделать выводы о времени до Большого взрыва », — говорит Томми Тенканен , научный сотрудник по физике и астрономии в Университете Джона Хопкинса и автор исследования.

Используя новую, простую математическую структуру, исследование показывает, что темная материя могла возникнуть до Большого взрыва в эпоху, известную как космическая инфляция, когда пространство расширялось очень быстро. Считается, что быстрое расширение приводит к обильному производству определенных типов частиц, называемых скалярами. До сих пор была обнаружена только одна скалярная частица, известный бозон Хиггса.

«Мы не знаем, что такое темная материя, но если она имеет какое-либо отношение к каким-либо скалярным частицам, она может быть старше Большого взрыва. В предложенном математическом сценарии нам не нужно предполагать новые типы взаимодействий между видимой и темной материей за пределами гравитации, которые, как мы уже знаем, существуют», — объясняет Тенканен.

Хотя идея о том, что темная материя существовала до Большого взрыва, не нова, другие теоретики не смогли прийти к расчетам, подтверждающим эту идею. Новое исследование показывает, что исследователи всегда упускают из виду простейший математический сценарий происхождения темной материи, говорит он.