Темная материя могла существовать до Большого взрыва, показывают расчеты
AstroNews.ru - 09 Августа 2019 18:38:26
Разгадка тайны темной материи имеет важнейшее значение для современной физики.
Одним из возможных объяснений противоречивых свойств темной материи является предположение о том, что эта субстанция появилась до Большого взрыва. Концепция Большого взрыва предполагает возникновение Вселенной из сингулярности и расширение ее на протяжении миллиардов лет в тот мир, который мы видим сегодня. И если темная материя существовала до Большого взрыва, это меняет тактику «охоты» на неё.
«Это исследование выявляет новую связь между физикой элементарных частиц и астрономией, - рассказал главный автор нового исследования Томми Тенканен (Tommi Tenkanen), физик из Университета Джона Хопкинса, США, в сделанном заявлении. – Если темная материя состоит из новых частиц, которые сформировались до Большого взрыва, то это окажет уникальное влияние на характер распределения галактик на небе. Эта связь может быть использована для изучения свойств темной материи и проникновения в тайну эпохи, предшествовавшей Большому взрыву».
Тенканен разработал математическую модель, позволяющую понять взаимодействие темной материи с тем, что физики называют скалярными частицами. Единственной обнаруженной частицей из этой категории на сегодняшний день является бозон Хиггса. И если темная материя на самом деле старше, чем Большой взрыв, то эта субстанция должна определенно взаимодействовать со скалярными частицами, пояснил ученый.
«Если темная материя действительно существовала до Большого взрыва, то во многих случаях исследователи должны были наблюдать прямой сигнал темной материи при проведении различных экспериментов в области физики элементарных частиц», - сказал Тенканен.
Тот факт, что исследователи до сих пор не наблюдали такой сигнал, является весьма удручающим. Однако, говорит Тенканен, его модель отражает новый подход к решению вопроса темной материи – приоритет астрономических наблюдений. В частности, отмечает он, в этом ученым поможет строящийся в настоящее время космический телескоп Euclid («Евклид») Европейского космического агентства, запуск которого запланирован на 2022 г. В задачи, стоящие перед этим телескопом, входит определение границ Вселенной – наблюдения объектов, находящихся на расстоянии порядка 10 миллиардов световых лет от нас.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.