Новите истражувања покажуваат дека темната материја може да се направи од честички, од кои секоја тежи речиси исто толку колку и човечките клетки и има доволно густина за да стане минијатурна црна дупка.
Додека темната материја се верува дека е пет шестина од сета материја во вселената, научниците се уште не знаат од што се создава оваа чудна супстанција. Точно на неговото име, темната материја не е видлива - не емитува, одразува или дури и ја блокира светлината. Како резултат на тоа, темната материја сега може да се изучува само поради неговите гравитациони ефекти врз обичните материи. И нејзината природа во моментов е една од најголемите тајни во науката.
Авторите на нова научна студија велат дека ако темната материја се состои од такви супермасивни честички, тогаш астрономите би можеле да ги откријат своите знаци во последниот дел на Големиот експлозија.
Претходните студии за темна материја во голема мера ги елиминираат сите познати конвенционални материјали како кандидати за оние што го сочинуваат овој мистериозен материјал. Гравитационите ефекти кои се припишуваат на темната материја ги вклучуваат орбиталните движења на галаксиите: вкупната маса на видлива материја во галаксијата, како што се ѕвездите и гасните облаци, не може да ги објасни движењата на галаксијата, па затоа мора да има дополнителна, невидлива маса. Научниците се уште се придржуваат кон мислењето дека оваа маска што недостасува се состои од нов вид честички кои многу слабо се поврзуваат со обичните материи. Овие нови честички ќе постојат надвор од стандардниот модел на физиката на честички, што е најдобриот тековен опис на субатомскиот свет. Некои модели на темна материја укажуваат на тоа дека оваа космичка супстанца се состои од масивни честички со слаба интеракција или масивни честички со слаба интеракција (WIMP), за кои се смета дека се околу 100 пати поголеми од масата на протонот. Ова го нагласува студискиот ко-автор МекКулен Сандора, космолог од Универзитетот на Јужна Данска. Сепак, и покрај бројните пребарувања, истражувачите конечно не најдат никаков UHF, оставајќи ја отворена можноста дека честичките од темната материја може да се состојат од некоја значајна друга супстанција.
Сега Сандора и неговите колеги ја проучуваат горната граница на масата на темната материја - односно, тие се обидуваат да дознаат колку масивни можат да бидат индивидуалните честички, врз основа на тоа што научниците знаат за нив. Во овој нов модел, познат како интерактивна темна материја на Планк, секоја од слабо интерактивните честички тежи околу 1019 или 10 милијарди пати повеќе од протон, или "околу колку што е тешка како честичка може да биде пред да се претвори во минијатурна црна дупка ", Рече Садора во Space.com.
Честичка со 1019 протонски маси тежи околу 1 микрограм. За споредба, истражувањата покажуваат дека типичната човечка клетка тежи околу 3,5 μg.
Генезата на идејата за овие супермасивни честички "започна со чувство на депресија, која, се чини, ги придружува сите напори за производство или откривање на UHF, но сепак не носи никакви охрабрувачки индиции", рече Сандора. "Сè уште не можеме да ја отфрлиме скриптата на УХРО." Но, секоја година има се повеќе и повеќе сомневања дека не можеме да ги забележиме. Всушност, досега немаше дефинитивни навестувања дека постои каква било нова физика надвор од Стандардниот модел на која било достапна енергетска скала, така што моравме да размислиме за конечната граница на ова сценарио. " Оваа илустрација, земена од компјутерско моделирање, покажува рој на ткива од темна материја околу нашата галаксија Млечен Пат.
Сандора и неговите колеги ја сметаа својата претпоставка малку повеќе од љубопитност, бидејќи хипотетичкиот масовен карактер на честичките значи дека не постои начин за кој било кој честички на Земјата да го произведе и да докаже (или да го побие) таквото постоење.
Но, сега, истражувачите сугерираа дека, ако постојат такви честички, тогаш знаците на нивното постоење можат да бидат откриени во космичкото зрачење на микробрановата позадина. Ова е последниот дел на Биг Бенг, кој го создаде универзумот пред околу 13,8 милијарди години.
Во моментов, преовладувачкиот поглед во космологијата е дека во моментите по Биг Бенг, Универзумот пораснал во гигантски пропорции. Овој огромен пораст на растот, наречен инфлација, ќе го изедначи космосот, објаснувајќи зошто сега изгледа главно исто во сите правци.
Истражувањата покажуваат дека по крајот на инфлацијата, останатите енергии го загреваат новородениот универзум за време на ерата наречена "загревање". Сандора и неговите колеги сугерираат дека екстремните температури генерирани од загревањето може да создадат голем број супермасивни честички. Ова е доволно за да се објаснат гравитациските ефекти на темната материја што моментално се случуваат во Универзумот.
Сепак, за овој модел да работи, топлината за време на повторното загревање би требало да биде значително повисока од она што генерално се претпоставува во универзалните модели. Подогрев загревање, пак, ќе остави потпис во реликвиското зрачење што може да открие следната генерација на реликвиски експерименти. "Сето ова ќе се случи во текот на следните неколку години. Се надеваме дека ова ќе се случи во следната деценија и ништо повеќе ", рече Сандора. Ако темната материја се состои од овие супер-тешки честички, таквото откритие не само што ќе фрли светлина врз природата на поголемиот дел од материјата во Универзумот, туку исто така ќе даде комплетна слика за природата на инфлацијата и начинот на кој таа започна и запре. Тоа се работи кои, според научниците, се уште се многу несигурни.
На пример, ако темната материја се состои од овие екстра-тешки честички, кои покажуваат дека инфлацијата се случила со многу висока енергија, ова, пак, значи дека можело да произведе не само температурни флуктуации во раниот Универзум, туку и во простор и време во форма на гравитациони бранови ", рече Сандора. "Второ, ова укажува на тоа дека енергијата на инфлацијата мораше да се распадне во материјата многу брзо, бидејќи ако зазеде повеќе време, Универзумот се лади до точка каде што не би можела да произведе никакви Планк интерактивни честички на честички воопшто" .
