Взрывы после Большого взрыва: разгадка тайны темной материи кроется в необычных объектах

Фото: pixabay.com

Авторы исследования, опубликованного в журнале Physical Review D, предполагают, что после Большого взрыва возникли аксионные звезды, которые существовали недолго. Но их обнаружение поможет раскрыть тайну темной материи, пишет Space.

Хотя темная материя составляет примерно 85% всей массы Вселенной, она остается практически невидимой, поскольку не взаимодействует со светом. Темная материя также не может состоять из обычных электронов и протонов, из которых состоят атомы, составляющие обычную материю.

Поэтому физики предложили на роль частицы, из которой состоит темная материя аксион. Авторы нового исследования предполагают, что эту частицу с легкой массой можно обнаружить там, где аксионы скапливались и создавали аксионные звезды.

Несмотря на то, что темная материя не взаимодействует со светом, она взаимодействует с одной из четырех фундаментальных сил природы – гравитацией. Собственно, о существовании темной материи ученые узнали, когда поняли, что некоторые галактики вращаются так быстро, что гравитации, связанной со всей видимой массой внутри них, будет недостаточно, чтобы удержать эти галактики как одно целое. К тому же физики выяснили, что почти все галактики окружены огромными гало из темной материи.

По словам ученых, это означает, что если темная материя состоит из аксионов, то этих частиц должно быть очень много, чтобы объяснить наличие такого гравитационного влияния темной материи. Физики также предполагают, что существуют места в космосе, где аксионы скапливаются в плотные комки и действуют в соответствии с законами квантовой физики. Это могло привести к появлению аксионных звезд. Но эти звезды должны существовать не так долго, как гало из темной материи.

Авторы исследования говорят, что если аксионные звезды существуют, то они становятся нестабильными при достижении определенной массы, после чего они взрываются и выделяется излучение.

Ученые предполагают, что аксионные звезды могли возникнуть вскоре после Большого взрыва и после исчезновения их излучение могло нагреть межгалактический газ в период времени между созданием первых атомов во Вселенной и образованием первых звезд, примерно через 50–500 миллионов лет после Большого взрыва. Примерно через 400 тысяч лет после возникновения Вселенной, она стала прозрачной для прохождения света, когда электроны перестали рассеивать фотоны. Этот первый свет, или реликтовое излучение, до сих пор можно наблюдать во Вселенной.

Авторы исследования считают, что взрывы аксионных звезд могли оставить свой след в реликтовом излучении и если его обнаружить, то это подтвердит теорию о том, что темная материя состоит из аксионов.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform