Vesmír možná začal temným Velkým třeskem

Velký třesk možná nebyl sám. Ke vzniku všech částic a záření ve vesmíru se mohl připojit další Velký třesk, který zaplavil náš vesmír částicemi temné hmoty. A možná to dokážeme odhalit. Ve standardním kosmologickém modelu byl raný vesmír velmi exotickým místem. Snad nejzávažnější věcí, která se v našem vesmíru stala, byla událost inflace, která ve velmi raných dobách po Velkém třesku poslala náš vesmír do období extrémně rychlé expanze. Když inflace skončila, exotická kvantová pole, která řídila tuto událost, se rozpadla a proměnila se v záplavu částic a záření, které zůstaly dodnes.

Když byl náš vesmír mladší než 20 minut, tyto částice se začaly skládat do prvních protonů a neutronů během toho, co nazýváme nukleosyntézou Velkého třesku. Nukleosyntéza je pilířem moderní kosmologie, protože výpočty přesně předpovídají množství vodíku a helia ve vesmíru. Navzdory úspěchu našeho obrazu raného vesmíru však stále nerozumíme temné hmotě, což je tajemná a neviditelná forma hmoty, která představuje drtivou většinu hmoty ve vesmíru. Standardní předpoklad v modelech Velkého třesku je, že jakýkoli proces, který generoval částice a záření, také vytvořil temnou hmotu. A potom se temná hmota jen „poflakovala“ a ignorovala všechny ostatní.

Ale tým výzkumníků přišel s novým nápadem. Tvrdí, že naše inflace a éra nukleosyntézy Velkého třesku nebyly osamocené. Temná hmota se mohla vyvíjet po zcela oddělené trajektorii. V tomto scénáři, když inflace skončila, stále zaplavovala vesmír částicemi a zářením. Ale ne temná hmota. Místo toho zbylo nějaké kvantové pole, které se nerozpadlo. Jak se vesmír rozpínal a ochlazoval, toto extra kvantové pole se nakonec samo transformovalo a vyvolalo tvorbu temné hmoty.

Výhodou tohoto přístupu je, že odděluje evoluci temné hmoty od normální hmoty, takže nukleosyntéza Velkého třesku může probíhat tak, jak ji v současnosti chápeme, zatímco se temná hmota vyvíjí po samostatné dráze.

Tento přístup také otevírá cesty k prozkoumání bohaté škály teoretických modelů temné hmoty, protože nyní, když má samostatnou evoluční stopu, je snazší ji sledovat ve výpočtech, abyste viděli, jak by ji bylo možné srovnávat s pozorováními. Tým vědců byl například schopen určit, že pokud došlo k takzvanému temnému Velkému třesku, muselo k němu dojít, když byl náš vesmír mladší než jeden měsíc.

Výzkum také zjistil, že výskyt temného Velkého třesku uvolnil velmi unikátní podpis silných gravitačních vln, které by přetrvávaly v dnešním vesmíru. Probíhající experimenty, jako je sledování period pulsarů, by měly být schopny detekovat tyto gravitační vlny, pokud existují. Stále ještě nevíme, zda k temnému Velkému třesku došlo, ale tato práce dává jasnou cestu k testování nápadu.

Zdroj: https://www.universetoday.com/160285/the-universe-may-have-started-with-a-dark-big-bang/

autor: František Martinek