20 січня 2026 р.
Фізики ставлять під сумнів давні припущення про природу темної матерії
Темна матерія, можливо, не була «холодною» в найперші моменти після Великого Вибуху, як досі вважають науковці. Результати нового дослідження, виконаного в Міннесотському університеті та Університеті Париж-Сакле, вказують на те, що частинки темної матерії могли бути неймовірно гарячими. Вони рухались зі швидкістю, близькою до швидкості світла в первісному космосі, а потім охолонули і посприяли формуванню галактик та великомасштабних структур.
Десятиліттями фізики класифікували темну матерію за швидкістю руху її складових частинок, причому холодна темна матерія була достатньо повільною, щоб злипнутися під дією сили тяжіння та допомогти сформувати галактики та скупчення галактик. Ця модель була основною в стандартних космологічних уявленнях, пояснюючи павутиноподібну структуру Всесвіту.
Фото з сайту www.sci.news.
Але нові результати дослідження показують: темна матерія могла відокремитися від гарячої плазми раннього Всесвіту, будучи ще ультрарелятивістською — по суті, на надзвичайно високих швидкостях — а потім достатньо охолонути, перш ніж утворилися космічні структури.
Ця картина розширює діапазон можливої поведінки частинок темної матерії та розширює спектр частинок-кандидатів, які фізики можуть досліджувати в експериментах та астрономічних спостереженнях.
Дослідники розглянули період раннього космосу, відомий як перегрівання, який настав після надшвидкого розширення Всесвіту, що називається інфляцією. Під час постінфляційного перегрівання енергія, яка спричиняла розширення, перетворювалася на гарячий суп з частинок та випромінювання. За певних умов темна матерія, що утворилася в той час, могла мати швидкості, близькі до світлових, але все ще відповідати великомасштабному Всесвіту, який ми бачимо нині.
Якщо це так, то це матиме великі наслідки для поточних зусиль з виявлення темної матерії — чи то за допомогою колайдерів частинок, підземних детекторів, чи астрофізичних спостережень. Також постають нові теоретичні питання щодо фундаментальних властивостей темної матерії та її ролі в космічній еволюції.
За інф. з сайту www.sci.news
