Μήπως το σύμπαν ξεκίνησε με ένα Σκοτεινό Big Bang;

Το καθιερωμένο μοντέλο του σύμπαντος αναφέρει πως ξεκίνησε με ένα Big Bang, περνώντας σε μία σύντομη περίοδο ταχείας επέκτασης. Μόλις 20 λεπτά μετά το Big Bang, ξεκίνησε η ύπαρξη των πρώτων πρωτονίων και φωτονίων σε μία διαδικασία που ονομάζουμε νουκλεοσύνθεση. Παρόλο όμως το γεγονός πως το μοντέλο αυτό μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια το ποσό του υδρογόνου και του ηλίου στο σύμπαν, ακόμα δεν καταλαβαίνουμε τη σκοτεινή ύλη, αυτή τη μυστηριώδη και αόρατη μορφή ύλης που καταλαμβάνει την πλειονότητα της μάζας του σύμπαντος.

Μία ομάδα ερευνητών προτείνει τώρα μία νέα ιδέα, όπου η εποχή της ταχείας επέκτασης του σύμπαντος και της νουκλεοσύνθεσης δεν ήταν μόνες τους. Σύμφωνα με τη νέα υπόθεση, η σκοτεινή ύλη εξελίχθηκε ταυτόχρονα αλλά σε μία εντελώς διαφορετική τροχιά. Σε αυτό το σενάριο, όταν σταμάτησε η αρχική ταχεία επέκταση και το σύμπαν γέμισε με σωματίδια και ακτινοβολία, η σκοτεινή ύλη συνέχισε να παραμένει σε κάποιου είδους κβαντικού πεδίου. Καθώς το σύμπαν επεκτεινόταν και ψύχραινε, αυτό το κβαντικό πεδίο άλλαξε, οδηγώντας στο σχηματισμό της σκοτεινής ύλης.

Το πλεονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι καταρχάς πως αποδεσμεύει την εξέλιξη της σκοτεινής ύλης από την κανονική ύλη. Έτσι, η κατανόηση της νουκλεοσύνθεσης του Big Bang όπως την ξέρουμε δεν αλλάζει, ενώ η σκοτεινή ύλη εξελίσσεται σε ένα διαφορετικό μονοπάτι. Επιπλέον, η νέα υπόθεση ανοίγει νέες οδούς εξερεύνησης σε μία ποικιλία θεωρητικών μοντέλων της σκοτεινής ύλης, λόγω του ξεχωριστού εξελικτικού μονοπατιού της, κάνοντας ευκολότερους τους υπολογισμούς και γενικότερα το πώς αντιμετωπίζουμε τη σκοτεινή ύλη σε σχέση με τις παρατηρήσεις μας.

Για παράδειγμα, η ομάδα των ερευνητών υπολόγισε πως αν όντως υπήρξε ένα Σκοτεινό Big Bang, αυτό έγινε όταν το σύμπαν μας ήταν μόλις ενός μηνός σε ηλικία. Οι επιστήμονες θεωρούν πως μπορούν να εντοπίσουν το Σκοτεινό Big Bang μέσω των βαρυτικών κυμάτων, αφού αν όντως υπήρξε, θα απελευθέρωσε ισχυρά βαρυτικά κύματα με μοναδική υπογραφή.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο arxiv.

 

Πηγή: https://unboxholics.com