Темная материя может воспроизводить себя из обычной материи

Мы воспринимаем Вселенную как скопление звезд, планет, облаков межзвездного газа, туманностей, галактик и т.д. Но на самом деле это лишь верхушка айсберга, на которую приходится всего несколько процентов от ее общей массы. Куда большую часть вещества Вселенной составляет т. н. темная материя. Мы не можем ее увидеть. Она не излучает, не поглощает и не отражает свет. Ее присутствие выдает лишь гравитационное воздействие на обычную материю. В частности, именно из-за темной материи внешние части близких к нам спиральных галактик вращаются быстрее, чем должны, с учетом наблюдаемой массы обычного вещества.

Карта распределения темной материи. Источник: N Jeffrey/Dark Energy Collaboration

Природа и происхождение темной материи до сих пор остаются загадкой для астрофизиков. В статье, недавно опубликованной в журнале Physical Review Letters, международная команда исследователей предложила новую интригующую гипотезу, объясняющую этот феномен.

Ученые взяли за основу результаты предыдущего исследования, предположившего, что некоторое количество темной материи изначально образовалось в результате процесса, известного под название «термальная ванна». В его ходе состоявшая из обычного вещества первичная плазма породила первые частицы темной материи.

По мнению исследователей, в какой-то момент эти первичные скопления темной материи начали «производить» больше ее частиц из обычного вещества. Они, в свою очередь, начали создавать новые частицы темной материи.

Возникает резонный вопрос: почему тогда темная материя не заполонила всю Вселенную? По мнению ученых, все дело в ее расширении с ускорением. Из-за него скопления обычной материи удаляются друг от друга, что снижает вероятность их встречи с темной материей.

Симуляция распространения темной материи во Вселенной вскоре после Большого взрыва. Источник: Volker Springel/Max Planck Institute for Astrophysics, et al

По словам исследователей, созданная ими модель объясняет, как могло возникнуть существующее на сегодняшний день количество темной материи и почему его намного больше, чем обычного вещества. Они утверждают, что если их идеи верны, то в реликтовом излучении должен был остаться «отпечаток», который можно обнаружить в ходе наблюдений.

По материалам https://phys.org