Нови изследвания показват, че тъмната материя може да бъде направена от частици, всяка от които тежи почти толкова, колкото и човешките клетки и има достатъчно плътност, за да стане миниатюрна черна дупка.
Тъй като се смята, че тъмната материя е пет шести от цялата материя във вселената, учените все още не знаят от какво е направено това странно вещество. Вярно на името си, тъмната материя не се вижда - тя не излъчва, отразява или дори блокира светлината. В резултат на това тъмната материя сега може да бъде изследвана само поради нейните гравитационни ефекти върху обикновената материя. А нейната природа в момента е една от най-големите тайни в науката.
Авторите на ново научно изследване твърдят, че ако тъмната материя се състои от такива свръхмасивни частици, астрономите могат да открият своите знаци в последващото осветяване на Големия взрив.
Предишните изследвания на тъмната материя до голяма степен са елиминирали всички известни конвенционални материали като кандидати за тези, които съставят този мистериозен материал. Гравитационните ефекти, приписвани на тъмната материя, включват орбиталните движения на галактиките: общата маса на видимата материя в галактиката, като звезди и газови облаци, не може да обясни движенията на галактиката, така че трябва да има допълнителна, невидима маса. Учените все още се придържат към мнението, че тази липсваща маса се състои от нов вид частици, които взаимодействат много слабо с обикновената материя. Тези нови частици ще съществуват извън стандартния модел на физиката на частиците, който е най-доброто текущо описание на субатомния свят. Някои модели на тъмна материя предполагат, че това космическо вещество се състои от слабо взаимодействащи масивни частици или слабо взаимодействащи масивни частици (WIMP), за които се смята, че са около 100 пъти по-големи от масата на протон. Това се посочва от съавтора на изследването Маккулън Сандора, космолог от Университета в Южна Дания. Независимо от това, въпреки многобройните търсения, изследователите най-накрая не намериха UHF, оставяйки отворена възможността частиците на тъмната материя да се състоят от някакво друго същество.
Сега Сандора и колегите му изучават горната граница на масата на тъмната материя - т.е. те се опитват да разберат колко масивни могат да бъдат отделните частици, въз основа на това, което учените знаят за тях. В този нов модел, известен като взаимодействащата тъмна материя на Планк, всяка от слабо взаимодействащите се частици тежи около 1019 или 10 милиарда пъти повече от протон, или „толкова тежка, колкото частицата може да бъде преди да се превърне в миниатюрна черна дупка. - каза Сандора на Space.com.
Частица с 1019 протонни маси тежи около 1 микрограма. За сравнение, проучванията показват, че типичната човешка клетка тежи около 3,5 μg.
Генезисът на идеята за тези свръхмасивни частици „започна с чувство на депресия, което, изглежда, придружава всички усилия за производство или откриване на UHF и все пак не носи никакви окуражаващи улики“, казва Сандора. "Все още не можем да изключим скрипта UHRO." Но всяка година има все повече и повече подозрения, че не можем да ги забележим. Всъщност досега не е имало никакви окончателни намеци, че има някаква нова физика извън стандартния модел на всяка налична енергийна скала, така че трябваше да помислим за крайната граница на този сценарий. " Тази илюстрация, взета от компютърното моделиране, показва рояк тъмни материи, образуващи се около нашата галактика Млечен път.
Сандора и колегите му смятаха, че предположението им е малко повече от любопитство, тъй като хипотетичният масов характер на частиците означава, че няма как да се стигне до Земята, за да се докаже (или опровергае) такова съществуване.
Но сега, изследователите са предположили, че ако такива частици съществуват, тогава знаците на тяхното съществуване могат да бъдат открити в космическото микровълново фоново излъчване. Това е следсветяването на Големия взрив, който създаде вселената преди около 13, 8 милиарда години.
Понастоящем преобладаващото мнение в космологията е, че в моментите след Големия взрив Вселената е нараснала до гигантски размери. Този огромен ръст на растежа, наречен инфлация, ще изглади космоса, обяснявайки защо сега изглежда най-вече едни и същи във всички посоки.
Проучванията показват, че след края на инфлацията, останалата енергия нагрява новородената вселена по време на епоха, наречена „претопляне“. Сандора и колегите му предполагат, че екстремните температури, генерирани от повторно нагряване, могат да произведат голям брой свръхмасивни частици. Това е достатъчно, за да обясни гравитационните ефекти на тъмната материя, които понастоящем се срещат във Вселената.
Въпреки това, за да работи този модел, топлината по време на повторното нагряване би трябвало да бъде значително по-висока от тази, която обикновено се приема в универсалните модели. Едно по-топло претопяване на свой ред би оставило подпис в реликтното излъчване, което следващото поколение реликви може да открие. „Всичко това ще се случи през следващите няколко години. Надяваме се това да се случи през следващото десетилетие и нищо повече - каза Сандора. Ако тъмната материя се състои от тези свръхтежки частици, такова откритие не само би хвърлило светлина върху природата на по-голямата част от материята във Вселената, но и би дало пълна представа за естеството на инфлацията и как тя е започнала и спряла. Това са неща, които според учените са все още много несигурни.
Например, ако тъмната материя се състои от тези изключително тежки частици, които показват, че инфлацията е настъпила при много висока енергия, това от своя страна означава, че тя е в състояние да произвежда не само температурни колебания в ранната Вселена, но и в нейната пространството и времето под формата на гравитационни вълни “, казва Сандора. "На второ място, това предполага, че енергията на инфлацията трябваше да се разпадне в материята изключително бързо, защото, ако отнеме повече време, Вселената се охлади до точка, в която нямаше да може да произвежда никакви плакови взаимодействащи частици на тъмна материя като цяло" ,
