Paslaptinga karštoji medžiaga. Visiškai pakeičia Visatos idėją ()
Pagrindinį kosmologinį modelį, apibūdinantį Visatos evoliuciją po Didžiojo sprogimo, gali tekti peržiūrėti, nes nauji tyrimai rodo, kad dabartinis tamsiosios materijos supratimas yra klaidingas.
© Design Alex Mittelmann, Coldcreation, CC BY-SA 3.0 | https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lambda-Cold_Dark_Matter,_Accelerated_Expansion_of_the_Universe,_Big_Bang-Inflation.jpg
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Naujas tyrimas rodo, kad tamsioji materija, paslaptingiausia medžiaga Visatoje, iš tikrųjų galėjo atsirasti karšta. Jei taip yra, Visatos evoliucijos modelį – Lambda-CDM modelį, kuris remiasi šalta tamsiąja materija – reikės iš esmės peržiūrėti. Tyrimas paskelbtas žurnale „Physical Review Letters“.
Paslaptingoji Visatos substancija
Tamsioji materija (arba medžiaga) mokslininkams kelia galvos skausmą, nes ji nesąveikauja su šviesa. Dėl to tamsioji materija ne tik tampa praktiškai nematoma, bet ir negali būti sudaryta iš elektronų, protonų ir neutronų, kurie sudaro įprastos materijos atomus. Be to, tamsioji materija yra 5 kartus masyvesnė už įprastą materiją Visatoje.
Mokslininkai jau seniai bando rasti dalelių, kurios galėtų sudaryti tamsiąją materiją už standartinio dalelių fizikos modelio ribų. Iki šiol fizikai šioje paieškoje pirmenybę teikė šaltajai tamsiajai materijai, tačiau žodis „šalta“ reiškia ne temperatūrą, o dalelių greitį. „Šalta tamsioji materija“ reiškia, kad jos juda lėčiau nei šviesa, o „karšta tamsioji materija“ reiškia, kad jos juda greičiu, artimu šviesos greičiui. Standartiniame Visatos evoliucijos modelyje šaltoji tamsioji materija atsiranda iš karštos ir tankios energetinės sriubos, kuri užpildė Visatą netrukus po Didžiojo sprogimo.
Karštoji tamsioji materija
|
Naujojo tyrimo autoriai siūlo alternatyvią tamsiosios materijos kilmę. Ji galėjo atsirasti itin karštoje būsenoje, o tai atveria alternatyvias jos sąveikos su įprasta materija galimybes.
Mokslininkai mano, kad neįtikėtinai karšta tamsioji materija, judanti artimu šviesos greičiui, galėjo atsirasti Visatoje laikotarpiu, vadinamu postinfliaciniu perkaitimu. Tai laikas, kai infliacinis laukas, sukėlęs greitą pradinį Visatos plėtimąsi po Didžiojo sprogimo, sugriuvo ir virto karšta ir neįtikėtinai tankia spinduliuotės bei dalelių terpe.
Pastaruosius 40 metų mokslininkai manė, kad tamsioji materija turėjo būti šalta, kai atsirado po Didžiojo sprogimo. Tačiau tyrimo rezultatai rodo, kad taip nėra. Iš tiesų, tamsioji materija iš pradžių galėjo būti labai karšta, o vėliau, prieš pradedant formuotis pirmosioms galaktikoms, ji tapo šalta.
Autoriai pademonstravo, kad tamsioji materija gali nustoti reikšmingai sąveikauti su įprasta materija ir elektromagnetine spinduliuote, tuo pačiu išlikdama labai karšta ir todėl judėdama greičiu, artimu šviesos greičiui.
Jei tamsioji materija susiformavo poinfliacinio perkaitimo metu, tai galėjo suteikti jai pakankamai laiko pradėti elgtis kaip šaltai tamsiajai materijai ir prisidėti prie pirmųjų galaktikų susidarymo, sukuriant gravitacines bangas, į kurias sulimpa paprastoji materija.
Iš ko galėtų susidėti tamsioji materija?
Jei ši teorija teisinga, tamsiąją materiją galėtų sudaryti mažos masės neutrinai, kurie prieš 40 metų buvo išbraukti iš kandidatų į tamsiosios materijos vaidmenį sąrašo, nes buvo manoma, kad šios dalelės turėjo sunaikinti galaktikas, o ne prisidėti prie jų vystymosi.
Dabar mokslininkai bandys aptikti šias daleles atlikdami eksperimentus Žemėje, taip pat aptikdami jas ankstyvojoje Visatoje. Šis tyrimas galėtų ne tik atskleisti tikrąją tamsiosios materijos prigimtį, bet ir padėti nupiešti aiškesnį vaizdą apie vieną svarbiausių, tačiau paslaptingiausių Visatos evoliucijos laikotarpių, netrukus po Didžiojo sprogimo.
