A sötét anyag felfalja a rendes anyagot?

2021.11.24. 06:49
A világegyetem hűlésével elvileg megállt a folyamat, de nem zárható ki, hogy jelenleg is tart.

A sötét anyag az, ami az elmélet szerint tömegvonzásával megakadályozza, hogy a galaxisok szétessenek. Az ismert világegyetem tömegének 85 százalékát teszi ki, de egyelőre semmit sem tudunk róla, mivel a fizika eddig nem tudta méréssel igazolni a létezését, ami komoly elméleti probléma, de talán kicsit szerencse is.

A Physical Review Lettersben közölt friss elmélet viszonylag baljós felvetéssel él: a sötét anyag képes sötét anyaggá alakítani az anyagot. Ez megmagyarázná, miért van belőle jóval több. Mindez a „termálfürdő” nevű korábbi elképzelésen alapul, ami szerint az ősrobbanást követően a plazmaállapotú rendes anyagban jött létre a sötét anyag, amely elkezdte felfalni az anyagot.

Ez a sötét anyag sűrűségének exponenciális növekedéséhez vezetett, hasonlóan a más természetben megfigyelhető exponenciális növekedési folyamatokhoz

– áll a nemzetközi fizikuscsapat által jegyzett dolgozatban.

Vannak még megválaszolatlan kérdések, de az elmélet következményei mindenesetre nem mondanak ellent annak, ami a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásban (CMB) megfigyelhető. A sötét anyagot eddig nem sikerült közvetlenül megfigyelni, de a galaxisok viselkedésén kívül az ősrobbanásból visszamaradt kozmikus sugárzás utal arra, hogy jelentős mennyiség létezik belőle.

A kanadai DEAP-3600 folyékony argonos sötétanyag-detektor 2014-ben
A kanadai DEAP-3600 folyékony argonos sötétanyag-detektor 2014-ben
Fotó: Randy Risling / Getty Images Hungary

Több forgatókönyv létezik arról, hogy miért állt meg a sötét anyag terjedése. Az egyik az úgynevezett „befagyás”, amely szerint a sötét anyag korlátlan szaporodásának a világegyetem tágulása és hűlése vetett véget, csapdába ejtve azt.

A „kifagyás” modell szerint a sötét anyag ugyanolyan gyorsan jelent meg, mint a normális anyag, de a világegyetem hűlése miatt leállt a termelődése, és az antirészecskékkel találkozva végül egyensúlyi állapot jött létre, és stabilizálódtak az arányok.

Az új tanulmány egy harmadik lehetőséget is felvázol a fenti kettőn túl: ez alapján a sötét anyag gyorsan szaporodott, de ez a tempó az univerzum tágulásával lelassult és végül megállt, amikor a rendes anyag és sötét anyag végül elszigetelődött. Ha ez így van, az a kozmikus háttérsugárzásból kimutatható, de ez egy másik tudományos munka tárgya lesz.

A kutatók szerint mindenesetre kiválóan kiegészíti a fagyásos elméleteket, hogy a sötét anyag a „termálfürdőtől” függetlenül képes felfalni a rendes anyagot.

(Interesting Engineering, Science Alert)



  • Hírek
  • Hírek