Karanlık madde Büyük Patlama’dan daha eski olabilir…

Büyük Patlama (stok görüntü). | Kredi: © Andrea Danti / stock.adobe.com

Araştırmacıların evrenin kütlesinin yaklaşık% 80’ini oluşturduğuna inandığı karanlık madde, modern fizikteki en zor gizemlerden biridir. Tam olarak ne olduğu ve nasıl ortaya çıktığı bir gizemdir, ancak yeni bir Johns Hopkins Üniversitesi çalışması şimdi karanlık maddenin Büyük Patlama’dan önce var olabileceğini gösteriyor.

7 Ağustos’ta yayınlanan çalışma, karanlık maddenin nasıl doğduğu ve bunun astronomik gözlemlerle nasıl tanımlanacağı hakkında yeni bir fikir sunuyor.

Johns Hopkins Üniversitesi araştırmacısı   ve çalışmanın yazarı olan Tommi Tenkanen “Çalışma parçacık fiziği ve astronomi arasında yeni bir bağlantı ortaya çıkardı. Eğer karanlık madde Büyük Patlama’dan önce doğmuş yeni parçacıklardan oluşuyorsa, galaksilerin gökyüzünde eşsiz bir şekilde dağılma şeklini etkiler. Bu bağlantı açıklamak için kullanılabilir. Kimlikleri ve Büyük Patlama’dan önceki zamanlar hakkında da bir sonuca varıyor ”diyor.

Kökenleri hakkında pek bir şey bilinmemekle birlikte, gökbilimciler, karanlık maddenin galaksilerin ve galaksi kümelerinin oluşumunda önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Doğrudan gözlemlenemese de, bilim adamları karanlık maddenin, görünür maddenin nasıl hareket ettiği ve uzayda dağıldığı konusundaki çekim etkisinin var olduğunu biliyor.

Araştırmacılar uzun süredir karanlık maddenin Büyük Patlama’dan kalan artık bir madde olması gerektiğine inanıyorlardı. Araştırmacılar uzun zamandır bu tür karanlık maddeleri aradılar, ancak şimdiye kadar tüm deneysel araştırmalar başarısız oldu.

Tenkanen, “Eğer karanlık madde gerçekten Büyük Patlama’ya ait bir kalıntıysa, o zaman birçok durumda araştırmacılar farklı parçacık fiziği deneylerinde doğrudan bir kara madde sinyali görmüş olmalılardı” diyor.

Yeni, basit bir matematiksel çerçeve kullanarak, çalışma, uzay çok hızlı bir şekilde genişlediğinde kozmik şişme (enflasyon) olarak bilinen bir dönemde Büyük Patlama’dan önce karanlık maddenin üretilebileceğini göstermektedir. Hızlı genişlemenin skaler adı verilen belirli tipte parçacıkların bolca üretilmesine yol açtığına inanılmaktadır. Ünlü Higgs bozonu gibi şimdiye dek yalnızca bir skaler parçacık keşfedildi.

“Karanlık maddenin ne olduğunu bilmiyoruz, ancak skaler parçacıklarla ilgisi varsa, Büyük Patlama’dan daha eski olabilir. Önerilen matematik senaryosuyla, görünür arasında yeni tür etkileşimler varsaymak zorunda değiliz. ve orada olduğunu bildiğimiz yer çekiminin ötesindeki karanlık madde, “diye açıklıyor Tenkanen.

Karanlık Madde’nin Büyük Patlama’dan önce var olduğu fikri yeni olmasa da, diğer teorisyenler bu fikri destekleyen hesaplamalar yapamadılar. Yeni çalışma, araştırmacıların her zaman karanlık maddenin kökenleri için mümkün olan en basit matematiksel senaryoyu gözden kaçırdığını söylüyor.

Yeni çalışma aynı zamanda, karanlık maddenin yapraklarının evrendeki dağılışı üzerindeki imzalarını gözlemleyerek karanlık maddenin kökenini test etmenin bir yolunu önermektedir.

“Bu tür karanlık madde parçacık deneylerinde bulunamayacak kadar zor olsa da, astronomik gözlemlerdeki varlığını ortaya çıkarabilir. Euclid uydusu 2022’de piyasaya sürüldüğünde yakında karanlık maddenin kaynağı hakkında daha fazla şey öğreneceğiz. karanlık madde hakkında neyin açığa çıkacağını ve bulgularının Büyük Patlama’dan önceki zamana bakmak için kullanılıp kullanılamayacağını görmek çok heyecan verici. ”