Космічна таємниця: дві нові теорії про походження темної матерії

Фізик Стефано Профумо з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі запропонував дві нові теорії походження темної матерії. Згідно з ними, темна матерія могла виникнути або в так званій «дзеркальній» Всесвіті, або ж з квантового випромінювання космічного горизонту на ранніх етапах розвитку Всесвіту.

Вважається, що темна матерія складає близько 80% усієї матерії у Всесвіті. Її гравітаційне тяжіння пояснює, чому галактики тримаються разом і мають саме таку структуру обертання. Проте вчені досі не знають, з яких саме частинок вона складається і як виникла. Саме ці питання намагається розв’язати теорія Профумо.

Теорія 1: «Дзеркальний» Всесвіт

Одна з ідей Профумо припускає існування прихованої «дзеркальної» Всесвіту з власними частинками та силами. У цьому паралельному світі на ранніх етапах космосу утворилися крихітні, надзвичайно щільні об’єкти, схожі на мініатюрні чорні діри, які могли б становити всю темну матерію. У цій моделі «темні» кварки та глюони з’єднуються, формуючи темні баріони, які під впливом гравітації можуть колапсувати у стабільні малі чорні діри. Хоч такі об’єкти взаємодіють з видимою матерією лише через гравітацію і не виявляються детекторами, вони впливають на структуру Всесвіту в масштабах космосу.

Теорія 2: Квантове випромінювання космічного горизонту

Друга теорія стверджує, що темна матерія з’явилася під час швидкого розширення Всесвіту одразу після Великого вибуху. У цей період, на межі видимого космосу, квантове випромінювання могло породити частинки темної матерії. Дослідження, засноване на квантовій теорії поля, показує, що такий механізм може створювати темну матерію з різними масами. Для цього не потрібно знати, як саме темна матерія взаємодіє з іншими частинками — важливо лише те, що вона є стабільною і формується під дією гравітації.

Обидві теорії базуються на перевірених фізичних принципах і продовжують традиції Каліфорнійського університету в Санта-Крузі, що поєднує найдрібніші частинки з найбільшими космічними таємницями.