Sciencemag.cz
Doporučujeme
Temná hmota mohla podle nové studie vzniknout ze samostatného „temného velkého třesku“, k němuž došlo krátce po zrodu vesmíru.
V roce 2023 Freese a Winkler navrhli, že temná hmota, na rozdíl od běžné hmoty, mohla vzniknout z odlišné události velkého třesku, která se mohla odehrát několik měsíců po tom „klasickém“. V tomto modelu částice temné hmoty vznikají rozpadem kvantového pole, které se spojuje pouze s temným „segmentem“ vesmíru a zpočátku je uvězněno ve falešném metastabilním stavu vakua.
Ve studii publikované ve Physical Review D nyní Cosmin Ilie a Richard CaseyIlie z Colgate University zkoumají a zpřesňují model temného velkého třesku tím, že určují všechny možné scénáře jeho realizace, které zůstávají v souladu se současnými experimentálními daty.
Jejich práce především odhaluje dosud neprozkoumaný rozsah možných parametrů, které by mohly vysvětlit vznik temné hmoty. Studie rovněž určuje potenciální pozorovatelné důsledky těchto nových scénářů, zejména vznik speciálního typu gravitačních vln, které by mohly být detekovatelné budoucími experimenty.
Detekce gravitačních vln na pozadí, kterou v roce 2023 provede kolaborace NANOGrav, by podle autorů práce mohla souviset s realizací temného velkého třesku. Vzhledem k tomu, že budoucí experimenty poskytnou přesnější měření, mohly by výsledky studie pomoci zpřesnit naše chápání parametrů, jimiž se řídí temný velký třesk, a potenciálně jej potvrdit jako skutečný původ temné hmoty.
Důsledky těchto objevů by mohly přesáhnout i rámec temné hmoty, protože nabízejí obecnější nový pohled na ranou historii vesmíru a síly, které formovaly jeho vývoj.
Richard Casey et al, Dark sector tunneling field potentials for a dark big bang, Physical Review D (2024). DOI: 10.1103/PhysRevD.110.103522
Katherine Freese et al, Dark matter and gravitational waves from a dark big bang, Physical Review D (2023). DOI: 10.1103/PhysRevD.107.083522
Zdroj: Colgate University / Phys.org, přeloženo / zkráceno
V dnešním vesmíru je všechno možné…