Ученые из Техасского университета в Остине предположили, что темная материя могла возникнуть еще до Большого взрыва. Они предложили теории теплой инфляции, которая способна объяснить механизм образования темной материи в эпоху раннего расширения Вселенной. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
Согласно традиционным представлениям, Вселенная появилась в результате Большого взрыва, после которого началась фаза космической инфляции — стремительного расширения пространства. Однако в некоторых теоретических моделях предполагается, что инфляция произошла еще до Большого взрыва, и именно в этот момент могли сформироваться частицы темной материи.
В начале существования Вселенной возникла "горячая ванна" из радиации и частиц. В этой "ванне" происходили слабые взаимодействия, которые и привели к образованию частиц темной материи. Процесс получил название теплой инфляции. Исследователи утверждают, что математическая модель, основанная на нем, позволяет рассчитать количество темной материи, полностью согласующееся с наблюдениями.
"Уникальность нашей модели заключается в том, что темная материя успешно создается во время инфляции, — сообщила теоретический астрофизик Кэтрин Фризе, соавтор исследования. — В большинстве других моделей все, что образуется в этот период, исчезает из-за экспоненциального расширения Вселенной".
Если гипотеза теплой инфляции подтвердится, это не только изменит наше понимание ранних этапов эволюции Вселенной, но и предоставит новый ответ на вопрос о природе темной материи.
"Будущие наблюдения за реликтовым излучением, такие как эксперименты CMB-S4, могут подтвердить нашу теорию о теплой инфляции", — добавил другой соавтор исследования Габриэле Монтефальконе.
