Темная материя — важнейший понятие космологии, но ученые пока не могут понять, каким образом ее оказалось ровно столько, чтобы удерживать структуру пространства и на давать звездам и галактикам стремительно разлетаться.
Международная команда физиков предложила новую гипотезу: в ранней Вселенной частицы темной материи начали преобразовывать обычную материю в темную в геометрической прогрессии, но затем этот процесс замедлился благодаря расширению, передает hightech.plus
По оценкам астрофизиков, частицы темной материи, чем бы они ни были, превосходят обычную материю в соотношении пять к одному, и она играет ключевую роль в структуре Вселенной. Ее влияние на гравитацию не только позволило сформироваться звездам и галактикам, она до сих пор удерживает их вместе, не давая разлетаться. Без ее специфической плотности Вселенная развивалась бы по-другому.
Команда ученых предложила новое объяснение возникновения этой плотности темной материи. Механизм, который они вынесли на обсуждение научного сообщества, отличается относительной простотой и может быть подтвержден опытным путем, пишет New Atlas.
Многие модели предполагают, что темная материя была рождена из изначальной плазмы частиц обычной материи в ранней Вселенной. Далее команда ученых следует так называемой модели замерзания (freeze-in model) — ее суть в том, что по началу темной материи было мало, но «горячая ванна» обычных, или барионных частиц постепенно создавала темные частицы, пока они не достигли той плотности, которую мы наблюдаем сегодня.
Специфика новой гипотезы в том, что частицы темной материи преобразуют частицы барионной материи в темную. Причем делают это в геометрической прогрессии. И этот процесс достаточно быстро привел бы тотальному господству темной материи, но мы этого не наблюдаем.
Причина — в механизме саморегуляции космоса, а именно — расширении. Поначалу количество темной материи увеличивалось быстро потому, что обычная материя была крайне плотной. Но по мере расширения Вселенной «топлива» нужной плотности становилось все меньше и процесс замедлялся.
Предложенная модель объясняет нынешнюю плотность темной материи и согласуется с широким спектром масс частиц темной материи. Также она помогает заполнить пробелы других моделей. Еще важнее то, что гипотезу можно проверить: описанный механизм должен был оставить определенный след на реликтовом излучении, который в состоянии обнаружить астрономы. Теперь дело за ее проверкой.
Недавно чешские астрофизики привлекли внимание научного сообщества пересмотром гипотезы модифицированной ньютоновской динамики (MOND), которая, в их прочтении, не нуждается в концепции темной материи. Вместо нее они постулируют существование пока неоткрытой гравитационной силы, ответственной за реликтовое излучение.