Nauji tyrimai rodo, kad tamsios medžiagos gali būti pagamintos iš dalelių, kurių kiekvienas sveria beveik tiek pat, kiek žmogaus ląstelės, ir turi pakankamai tankio, kad taptų miniatiūrine juoda skylė.
Nors manoma, kad tamsioji medžiaga yra penki šeštadaliai visų visatos dalykų, mokslininkai vis dar nežino, kokia yra ši keista medžiaga. Tiesa, kad tamsioji medžiaga nėra matoma - ji neišskiria, neatspindi ar net blokuoja šviesos. Todėl tamsiąją medžiagą galima ištirti tik dėl jo gravitacinio poveikio įprastoms medžiagoms. Ir jos gamta šiuo metu yra viena didžiausių mokslo paslapčių.
Naujo mokslinio tyrimo autoriai teigė, kad jei tamsiąja medžiaga susideda iš tokių supermazinių dalelių, astronomai galėtų aptikti savo požymius Didžiojo sprogimo metu.
Ankstesnės tamsios medžiagos tyrimai iš esmės pašalino visas žinomas tradicines medžiagas kaip kandidatas tiems, kurie sudaro šią paslaptingą medžiagą. Tamsiai medžiagai priskiriami gravitaciniai efektai apima galaktikų orbitinius judesius: bendra galaktikos matomų medžiagų masė, pvz., Žvaigždės ir dujų debesys, negali paaiškinti galaktikos judesių, todėl turi būti papildoma nematoma masė. Mokslininkai vis dar laikosi nuomonės, kad ši trūkstama masė susideda iš naujo tipo dalelių, kurios labai silpnai sąveikauja su įprastomis medžiagomis. Šios naujos dalelės egzistuos už standartinio dalelių fizikos modelio, kuris yra geriausias dabartinis subatominio pasaulio aprašymas. Kai kurie tamsiosios medžiagos modeliai rodo, kad ši kosminė medžiaga susideda iš silpnai sąveikaujančių masyvių dalelių arba silpnai sąveikaujančių masyvių dalelių (WIMP), kurios, kaip manoma, yra maždaug 100 kartų didesnės už protono masę. Tai rodo Pietų Danijos universiteto kosmologas McCullen Sandora. Nepaisant to, nepaisant daugelio paieškų, mokslininkai pagaliau nerado jokių UHF, paliekant atvirą galimybę, kad tamsiosios medžiagos dalelės gali būti sudarytos iš kitos svarbios medžiagos.
Dabar Sandora ir jo kolegos tiria viršutinę tamsiosios medžiagos masės ribą - tai yra, jie stengiasi išsiaiškinti, kaip gali būti didžiulės atskiros dalelės, remiantis tuo, ką mokslininkai žino apie juos. Šiame naujame modelyje, vadinamame Planko sąveikaujančia tamsiąja medžiaga, kiekviena silpnai sąveikaujanti dalelė sveria apie 1019 ar 10 milijardų milijardų kartų daugiau nei protonas, arba „apie tą patį sunkumą, kaip ir dalelė, kol ji tampa maža juoda skylė „, Sakė Sandora į Space.com.
Dalelė su 1019 protonų masėmis sveria apie 1 mikrogramą. Palyginimui, tyrimai rodo, kad tipinė žmogaus ląstelė sveria apie 3,5 μg.
Šių supermazinių dalelių idėjos atsiradimas „prasidėjo depresijos jausmu, kuris, atrodo, lydi visas pastangas gaminti ar aptikti UHF, tačiau vis tiek nesuteikia jokių vilčių,“ sakė Sandora. „Vis dar negalime atmesti UHRO scenarijaus.“ Tačiau kasmet vis daugiau ir daugiau įtarimų, kad negalime jų pastebėti. Tiesą sakant, iki šiol nebuvo jokių galutinių patarimų, kad bet kokioje prieinamoje energijos skalėje nėra standartinio modelio naujos fizikos, todėl turėjome galvoti apie galutinę šio scenarijaus ribą. “ Ši iliustracija, paimta iš kompiuterinio modeliavimo, rodo tamsios medžiagos krešulius aplink mūsų Paukščių tako galaktiką.
Sandora ir jo kolegos savo atspėjimus vertino šiek tiek daugiau nei smalsumą, nes hipotetinis dalelių pobūdis reiškia, kad nėra jokio būdo, kaip bet koks dalelių kolektorius ant žemės gaminti ir įrodyti (ar paneigti) tokią egzistavimą.
Tačiau dabar mokslininkai teigė, kad jei tokių dalelių egzistuoja, kosminėje mikrobangų fono spinduliuotėje galima nustatyti jų buvimo požymius. Tai yra Didžiojo sprogimo, kuris sukūrė visatą maždaug prieš 13, 8 mlrd.
Šiuo metu vyraujantis požiūris į kosmologiją yra tai, kad po Didžiojo sprogimo momentų Visata išaugo iki milžiniškų proporcijų. Šis didžiulis augimo spurtas, vadinamas infliacija, sušvelnintų kosmosą, paaiškindamas, kodėl dabar jis atrodo beveik vienodas visomis kryptimis.
Tyrimai rodo, kad pasibaigus infliacijai likusioji energija šildo naujagimį per amžių, vadinamą „pašildymu“. Sandora ir jo kolegos teigia, kad perkaitinimo sukeliamos ekstremalios temperatūros gali sukelti daug supermazinių dalelių. Tai yra pakankama tam, kad paaiškintume šiuo metu visatoje vykstančios tamsiosios medžiagos gravitacinį poveikį.
Tačiau norint, kad šis modelis veiktų, šiluma perkaitinimo metu turėtų būti gerokai didesnė už tai, kas paprastai laikoma universaliais modeliais. Šilesnis šildymas savo ruožtu paliks parašą relikvijos spinduliuotėje, kurią gali aptikti naujos kartos eksperimentų karta. „Visa tai atsitiks per ateinančius kelerius metus. Tikimės, kad taip nutiks per ateinantį dešimtmetį ir nieko daugiau “, - sakė Sandora. Jei tamsioji medžiaga susideda iš šių itin sunkių dalelių, toks atradimas ne tik atskleistų daugumos dalyko pobūdį Visatoje, bet ir suteiktų išsamų vaizdą apie infliacijos pobūdį ir jo pradžią bei sustabdymą. Tai yra dalykų, kurie, pasak mokslininkų, vis dar yra labai neaiškūs.
Pavyzdžiui, jei tamsioji medžiaga susideda iš šių itin sunkių dalelių, kurios rodo, kad infliacija įvyko labai didelėje energijoje, tai reiškia, kad ji sugebėjo ne tik sukelti temperatūros svyravimus ankstyvojoje visatoje, bet ir jos erdvė ir laikas gravitacinių bangų forma “, - sakė Sandora. „Antra, tai rodo, kad infliacijos energija turėjo labai greitai išskaidyti į medžiagą, nes jei užtruktų daugiau laiko, visata atvėrė iki taško, kur ji negalėtų gaminti Planck sąveikaujančių tamsiųjų medžiagų dalelių“. .
