Астрофизики из Университета Джона Хопкинса выдвинули гипотезу, что темная материя — непроницаемая для света субстанция, которая составляет 27% массы Вселенной, — появилась раньше Большого взрыва. Это могло произойти в эпоху, которая называется космической инфляцией, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters.
О происхождении темной материи известно немного, но астрономы уже доказали, что эта субстанция играет решающую роль в образовании галактик и скоплений галактик. Хотя она не поддается непосредственному наблюдению, ученые считают, что темная материя существует благодаря гравитационному воздействию на то, как видимая материя движется и распространяется в пространстве.
Долгое время исследователи считали, что темная материя должна быть остатком Большого взрыва. Однако свидетельств этому найти до сих пор не удалось.
Теперь астрофизики под руководством профессора Томми Тенканена составили простую математическую модель, которая показала, что темная материя могла возникнуть до Большого взрыва в эпоху, известную как космическая инфляция, когда пространство расширялось очень быстро. Считается, что быстрое расширение приводит к обильному производству определенных типов частиц, называемых скалярами. До сих пор была обнаружена только одна скалярная частица, известная как бозон Хиггса.
Мы не знаем, что такое темная материя, но если она имеет какое-либо отношение к скалярным частицам, то может быть старше, чем Большой взрыв. Новое исследование также предлагает способ проверить происхождение темной материи путем наблюдения сигнатур, которые она оставляет на распределении материи во Вселенной.
Томми Тенканен, ведущий автор исследования
Ранее физики из международного объединения ЦЕРН исключили несколько темных фотонов из списка частиц, с которыми может взаимодействовать темная материя — субстанция, которая составляет до 27% массы Вселенной. Это сократило список возможных кандидатов на взаимодействие с темной материей, а также позволит ускорить ее изучение.