Nove raziskave kažejo, da lahko temno snov izdelamo iz delcev, od katerih vsak tehta skoraj toliko kot človeške celice in imajo dovolj gostote, da postanejo miniaturna črna luknja.
Čeprav naj bi bila temna snov pet šestin vse snovi v vesolju, znanstveniki še vedno ne vedo, od česa je sestavljena ta čudna snov. V skladu s svojim imenom, temna snov ni vidna - ne oddaja, ne odseva ali celo blokira svetlobe. Posledično lahko temno snov zdaj preučujemo le zaradi njenih gravitacijskih učinkov na običajno snov. Njena narava je trenutno ena največjih skrivnosti v znanosti.
Avtorji nove znanstvene študije so povedali, da če bi temna snov sestavljali takšni supermasivni delci, bi astronomi lahko zaznali svoje znake v poznem času velikega poka.
Prejšnje študije temne snovi so v veliki meri odpravile vse znane konvencionalne materiale kot kandidate za tiste, ki sestavljajo ta skrivnostni material. Gravitacijski učinki, ki se pripisujejo temni snovi, vključujejo orbitalne gibe galaksij: skupna masa vidne snovi v galaksiji, kot so zvezde in plinski oblaki, ne more razložiti gibov galaksije, zato mora biti prisotna dodatna nevidna masa. Znanstveniki se še vedno držijo mnenja, da ta manjkajoča masa vsebuje novo vrsto delcev, ki zelo slabo delujejo z navadno snovjo. Ti novi delci bodo obstajali izven standardnega modela fizike delcev, ki je najboljši trenutni opis subatomskega sveta. Nekateri modeli temne snovi kažejo, da je ta kozmična snov sestavljena iz šibko interakcijskih masivnih delcev ali šibko interakcijskih masivnih delcev (WIMP), za katere velja, da so približno 100-krat večji od mase protonov. To nakazuje soavtor študije McCullen Sandora, kozmolog z Univerze južne Danske. Kljub številnim iskanjem pa raziskovalci končno niso našli nobenega UHF, kar je pustilo odprto možnost, da so delci temne snovi lahko sestavljeni iz neke druge pomembne snovi.
Zdaj Sandora in njegovi sodelavci preučujejo zgornjo mejo mase temne snovi - to je, da poskušajo ugotoviti, kako velike so lahko posamezne delce, glede na to, kar znanstveniki vedo o njih. V tem novem modelu, znanem kot Planckova medsebojno delujoča temna snov, vsak od šibko interakcijskih delcev tehta približno 1019 ali 10 milijard milijard krat več kot proton, ali pa je »tako težek kot delci, preden se spremeni v miniaturno črno luknjo. «, Je dejal Sandora za Space.com.
Delci z 1019 masami protonov tehtajo približno 1 mikrogram. Za primerjavo, študije kažejo, da tipična človeška celica tehta približno 3,5 μg.
Nastanek ideje o teh supermasivnih delcih se je začel z občutkom depresije, ki se zdi, da spremlja vsa prizadevanja za proizvodnjo ali odkrivanje UHF in ne prinaša nobenih spodbudnih sledi, «je dejala Sandora. "Še vedno ne moremo izključiti UHRO skripta." Toda vsako leto je vedno več sumov, da jih ne moremo opaziti. Pravzaprav doslej ni bilo nobenih dokončnih namigov, da obstaja kakšna nova fizika zunaj standardnega modela v kateri koli razpoložljivi energetski lestvici, zato smo morali razmisliti o končni omejitvi tega scenarija. " Ta ilustracija, vzeta iz računalniškega modeliranja, prikazuje roje temnih strdkov okoli naše galaksije Rimske ceste.
Sandora in njegovi sodelavci so svoje ugibanje ocenili le kot radovednost, saj hipotetični masni značaj delcev pomeni, da ni nobenega načina, da bi kakršenkoli trk na Zemlji deloval na Zemlji in ga dokazal (ali ovrgel).
Toda zdaj, raziskovalci so predlagali, da če takšni delci obstajajo, se lahko znaki njihovega obstoja odkrijejo v kozmičnem mikrovalovnem sevanju. To je poparitev Velikega poka, ki je ustvaril vesolje pred približno 13, 8 milijardami let.
Trenutno je v kozmologiji prevladujoče mnenje, da je vesolje v trenutkih po Velikem poku naraslo na ogromne razsežnosti. Ta ogromen porast rasti, imenovan inflacija, bi uničil vesolje in pojasnil, zakaj je zdaj videti v glavnem enako v vseh smereh.
Študije kažejo, da je po prenehanju inflacije preostala energija ogrevala novorojensko vesolje v obdobju, ki se je imenovalo »ponovno segrevanje«. Sandora in njegovi sodelavci menijo, da bi lahko ekstremne temperature, ki jih povzroča segrevanje, povzročile veliko število supermasivnih delcev. To je dovolj, da razložimo gravitacijske učinke temne snovi, ki se trenutno pojavljajo v vesolju.
Da bi ta model deloval, bi morala biti toplota med segrevanjem bistveno višja od tiste, ki se običajno predvideva v univerzalnih modelih. Vroče ponovno segrevanje pa bi pustilo podpis v reliktnem sevanju, ki ga lahko zazna naslednja generacija poskusov relikvij. »Vse to se bo zgodilo v naslednjih nekaj letih. Upamo, da se bo to zgodilo v naslednjem desetletju in nič več, «je povedala Sandora. Če je temna snov sestavljena iz teh super težkih delcev, takšno odkritje ne bi samo osvetlilo narave večine snovi v vesolju, ampak bi tudi dalo popolno sliko narave inflacije in kako se je začela in ustavila. To so stvari, ki so po mnenju znanstvenikov še vedno zelo negotove.
Na primer, če je temna snov sestavljena iz teh zelo težkih delcev, ki kažejo, da se je inflacija pojavila pri zelo visoki energiji, to pomeni, da je bila sposobna proizvajati ne samo temperaturna nihanja v zgodnjem vesolju, ampak tudi v svoji prostor in čas v obliki gravitacijskih valov, «je povedala Sandora. "Drugič, to nakazuje, da se je energija inflacije morala zelo hitro razgraditi v materijo, ker če je trajalo več časa, se je vesolje ohladilo na točko, kjer ne bi bilo sposobno proizvajati nobenih Planckovih delcev, ki delujejo v temni snovi, na splošno" .
