Неожиданная модель Вселенной: темная материя возникла до Большого взрыва, что было до этого

Одни физики пытаются определить природу загадочной темной материи, которая составляет примерно 80% материи во Вселенной, другие ищут источник ее происхождения. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Physical Review Letters, считают, что темная материя возникла еще до Большого взрыва во время бесконечно короткой фазы расширения космоса, или космической инфляции, когда размер Вселенной быстро расширялся экспоненциально. Такое предположение было представлено в виде новой модели самых ранних периодов существования Вселенной, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Инфляционная модель Вселенной предполагает, что на самой ранней стадии Большого взрыва существовал период экспоненциально быстрого расширения космоса. Тогда Вселенная за 10 в минус 36 степени секунд расширилась в 10 в 26 степени раз. После того, как космическая инфляция прекратилась, то Вселенная продолжила расширяться, но не экспоненциально. Через миллиарды лет загадочная темная энергия придала ускорение расширению Вселенной, что происходит до сих пор.

Космическая инфляция рассматривается как часть Большого взрыва, но ее движущая сила остается неизвестной. Согласно инфляционной теории, за чрезвычайно быстрое расширение космоса в самом начале Большого взрыва отвечало гипотетическое инфлатонное поле, состоящее из гипотетических частиц – инфлатонов. Хотя во время Большого взрыва температура первичного вещества составляла примерно 10 в 28 степени градусов Цельсия, предполагается, что во время космической инфляции Вселенная находилась в состоянии сильно охлажденного расширения, когда температура упала примерно в 100 000 раз. Когда космическая инфляция завершилась, то Вселенная снова нагрелась до очень высоких температур, а инфлатонное поле распалось на частицы, которые составляют Стандартную модель физики элементарных частиц. По крайней мере так говорит теория.

Теперь же физики представили космологическую модель под названием WIFI (Warm Inflation via ultraviolet Freeze-In), то есть модель теплой инфляции через ультрафиолетовую заморозку. Эта модель предполагает, что темная материя могла быть создана во время бесконечно короткого периода космической инфляции, но затем после ее окончания она не распалась на другие частицы.

При этом физики считают, что темная материя была создана еще до Большого взрыва, если точнее, то перед самым его появлением. Согласно модели, еще до Большого взрыва материя расширилась, ее температура значительно упала, и только затем возник Большой взрыв с последующим расширением.

Основой для этой теории является то, что некоторые физики считают нереальным существование сингулярности Большого взрыва с бесконечной плотностью и бесконечной кривизной пространства-времени. То есть Вселенная изначально имела какой-то сверхмалый размер, примерно 10 в минус 26 степени метров в диаметре.

Физики считают, что инфлатонное поле, которое управляло инфляцией помогло создать частицы темной материи в результате замерзания первичного вещества. Но что же было до начала этой инфляции, которая возникла еще до Большого взрыва? Физики признаются, что у них нет ответа на этот вопрос.

На данный момент модель WIFI пока нельзя подтвердить с помощью наблюдений. Но физики надеются это сделать в будущем, в течение ближайших 10 лет.

Как уже писал Фокус физики выяснили, что время на Луне летит быстрее и определить это помогла теория относительности Эйнштейна. Физики обнаружили, что часы на Луне и на Земле показывают неодинаковое время и выяснили, насколько быстрее летит время на спутнике нашей планеты.

Также Фокус писал о другом исследовании, которое предполагает, что темная материя была создана после Большого взрыва в результате похожего события, которое все же имело свои отличия.