Новое исследование ставит под сомнение допущение о холодной темной материи
Ученые предполагают, что темная материя могла родиться «раскаленной» и двигаться со скоростью света, но остыть достаточно быстро, чтобы дать начало галактикам
Short Summary
Международная группа ученых из Университета Миннесоты и Университета Париж-Сакле представила модель, согласно которой темная материя в ранней Вселенной могла быть «невероятно горячей» — то есть ее частицы двигались с релятивистскими скоростями, близкими к скорости света. Это противоречит доминирующей в космологии на протяжении десятилетий теории холодной темной материи (CDM), которая предполагает, что частицы изначально были медленными.
Ключевым этапом в новой модели является период повторного нагрева (постинфляционного разогрева) Вселенной, следующий за космической инфляцией. Исследователи показали, что даже если темная материя рождается релятивистской («красной горячей»), у нее есть достаточно времени, чтобы остыть в процессе расширения Вселенной до момента формирования галактик. Ранее горячие частицы, подобные нейтрино, отвергались как кандидаты, так как они «размывали» бы вещество, мешая образованию структур.
Открытие расширяет спектр возможных теорий о происхождении и природе темной материи. Теперь ученые планируют исследовать, как такие частицы можно обнаружить с помощью коллайдеров, экспериментов по рассеянию или астрономических наблюдений. Работа также позволяет заглянуть в ранее недоступный период истории Вселенной вблизи момента Большого взрыва.
Новая температурная модель
Темная материя могла сформироваться в состоянии «красного каления» (быть ультрарелятивистской), а не холодной, как предполагалось 40 лет
Ключевой этап
Процесс остывания стал возможен благодаря фазе постинфляционного разогрева Вселенной, которая дала частицам время замедлиться до формирования галактик
Пересмотр кандидатов
Модель реабилитирует сценарий, при котором частицы, похожие на нейтрино (ранее считавшиеся «горячей» темной материей), могли бы стать «холодными» к нужному моменту
Направления поиска
Открытие открывает новые возможности для обнаружения темной материи на коллайдерах, в экспериментах по рассеянию и через астрономические наблюдения
Text generated using AI
