Materia întunecată, mai fierbinte la începutul Universului decât se credea până acum

Cercetătorii de la Universitatea din Minnesota Twin Cities și de la Universitatea Paris-Saclay au contestat o teorie despre materia întunecată veche de zeci de ani.

Noua lor cercetare arată că cel mai misterios material din Univers ar fi putut fi „incredibil de fierbinte”, deplasându-se aproape de viteza luminii, atunci când a apărut pentru prima dată. Studiul a fost publicat recent în Physical Review Letters.

• Astronomii au observat o erupție galactică echivalentă cu 10 cvintilioane de bombe cu hidrogen care explodează…
• Un impact masiv ar putea fi de vină pentru aspectul asimetric al Lunii

Cercetarea oferă noi indicii despre originile Universului nostru și deschide o gamă mai largă de posibilități pentru materia întunecată și modul în care aceasta interacționează cu materia obișnuită.

Anterior, timp de decenii, cercetătorii au crezut că materia întunecată trebuie să fie „rece”, adică să se deplaseze lent, atunci când se „îngheață” din baia de radiații în Universul timpuriu. Echipa a studiat producția de materie întunecată în timpul unei ere din istoria Universului cunoscută sub numele de reîncălzire post-inflaționară.

„Cel mai simplu candidat pentru materia întunecată (un neutrin cu masă mică) a fost exclus acum mai bine de 40 de ani, deoarece ar fi distrus structurile de dimensiuni galactice în loc să le însămânțeze”, a declarat Keith Olive, profesor la Școala de Fizică și Astronomie.

Materia întunecată, faimoasă pentru faptul că este enigmatică

„Neutrinul a devenit exemplul clasic de materie întunecată fierbinte, în timp ce formarea structurilor se bazează pe materia întunecată rece. Este uimitor că un candidat similar, dacă este produs exact în momentul în care se crea Universul fierbinte al Big Bang-ului, s-ar fi putut răci până la punctul în care, de fapt, să acționeze ca materie întunecată rece.”

Cercetătorii au arătat că materia întunecată se poate decupla în timp ce este ultra-relativistă, adică foarte fierbinte, și totuși să aibă timp să se răcească înainte ca galaxiile să înceapă să se formeze în configurația pe care o cunoaștem astăzi.

Caracteristica cheie care face acest lucru posibil este faptul că materia întunecată este produsă în timpul erei de reîncălzire.

„Materia întunecată este faimoasă pentru faptul că este enigmatică. Unul dintre puținele lucruri pe care le știm despre ea este că trebuie să fie rece”, a declarat Stephen Henrich, doctorand la Școala de Fizică și Astronomie și autor principal al lucrării.

O perioadă din istoria Universului apropiată de Big Bang

„Ca urmare, în ultimele patru decenii, majoritatea cercetătorilor au crezut că materia întunecată trebuie să fie rece încă de când se naște în universul primordial. Rezultatele noastre recente arată că nu este așa; de fapt, materia întunecată poate fi deosebit de fierbinte când apare, dar are totuși timp să se răcească înainte de formarea galaxiilor.”

Cercetarea va continua prin determinarea celor mai bune metode de detectare a acestor particule, fie direct, folosind coliziuni sau experimente de împrăștiere, fie indirect, prin observații astrofizice, scrie EurekAlert.

„Cu noile noastre descoperiri, am putea avea acces la o perioadă din istoria Universului foarte apropiată de Big Bang”, a adăugat Yann Mambrini, profesor la Universitatea Paris-Saclay din Franța și co-autor al lucrării.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Universul invizibil dezvăluie noi indicii despre materia întunecată

Un „radio cosmic” ar putea descoperi materia întunecată în 15 ani

A fost creată Inteligența Artificială care poate detecta materia întunecată

Materia întunecată ar putea susține viața pe planetele „orfane”, fără un Soare