Учени предполагат, че тъмната материя може да е възникнала преди Големия взрив

Изследователи от Тексаския университет в Остин изказаха хипотезата, че мистериозната тъмна материя, която съставлява голяма част от Вселената може да се е появила преди Големия взрив.

Според техния модел, наречен WIFI (Warm Inflation Via Freeze-In), тъмната материя се е образувала по време на космическата инфлация – кратка, но мощна фаза на експоненциалното разширяване на Вселената. Авторите твърдят, че тази фаза може да е предшествала самия Голям взрив.

Традиционно се смята, че Големият взрив е началото на всичко – материя, енергия, пространство и време. Редица теории обаче предполагат, че преди това събитие е имало космическа инфлация, която е създала уникални условия за появата на тъмната материя.

Моделът WIFI се основава на взаимодействията между радиацията и частиците в т.нар. топлинна баня, съществувала през инфлационната епоха. Според учените именно тези процеси са създали достатъчно частици тъмна материя, за да се обясни днешното им наличие. Разликата в този модел се състои в това, че тъмната материя, създадена по време на инфлацията не се унищожава при по-нататъшното разширяване на Вселената. Повечето съществуващи теории предполагат, че всички частици, създадени през този период, са „отмити“ от инфлацията, но WIFI предлага различен механизъм.

Авторите на изследването отбелязват, че въпреки че не са първите, които свързват тъмната материя с инфлационната епоха, техният подход обяснява как частиците са могли да се появят в количества, потвърдени от астрономическите наблюдения. Новата теория разглежда и свойствата на т.нар. инфлатонно поле – хипотетичните частици, отговорни за космическата инфлация. Според WIFI инфлатоните губят част от енергията си, превръщайки я в радиация, която на свой ред произвежда тъмна материя чрез механизма на замръзване на ултравиолетовите лъчи.

Засега моделът WIFI остава хипотеза, но бъдещи изследвания, като например проектът CMB-S4, изследващ реликтовото лъчение, могат да потвърдят или отхвърлят идеите за топлата инфлация. Ако това се случи, шансовете за доказване на произхода на тъмната материя преди Големия взрив ще се увеличат значително.