Една тъмна огледална вселена може да се крие точно до нас
"Природата на тъмната материя остава една от най-належащите мистерии в съвременната космология и физика на частиците", казва физикът Стефано Профумо
&format=webp)
Хипотетично, тъмната материя би трябвало да съществува, въпреки че до този момент е успявала да избягва всички опити за откриване.
Тя не поглъща, нито отразява светлина. И все пак, нещо трябва да създава достатъчно гравитация, за да държи свързани огромни галактики, които се въртят толкова бързо, че иначе биха се самоунищожили. Продължаваме да я търсим - но може би търсим в грешната вселена. Може да има по-екзотични обяснения за невидимата материя, която уж е точно пред нас.
Физикът Стефано Профумо от Калифорнийския университет в Санта Круз предполага, че тя може да произхожда от един от два източника. Може да се крие в тъмна и скрита огледална вселена. Сливането на черни дупки от тъмна материя в този свят може да предизвиква гравитационни вълни, които да бъдат засечени. Ако това започва да звучи като една от многобройните огледални вселени в "Тъмната кула" на Стивън Кинг, представете си го като сенчеста версия на същия изгнаник, който преследва човека в черно през пространството и времето.
"Природата на тъмната материя остава една от най-належащите мистерии в съвременната космология и физика на частиците", казва Профумо в изследване, публикувано наскоро в Physical Review D.
"Въпреки че са предложени множество кандидати - от слабо взаимодействащи масивни частици до аксиони - търсенето на фундаменталната природа на тъмната материя и на 'тъмния сектор', в който тя съществува, продължава."
Алтернативно, частиците на тъмната материя може да са се формирали на ръба на наблюдаемата вселена, или космическия хоризонт, докато тя се е разширявала с безумна скорост непосредствено след Големия взрив.
Профумо смята, че тези частици може все още да се излъчват в пространството по подобен начин, по който описаното от Стивън Хокинг излъчване на частици, изпаряващи се непосредствено извън хоризонта на черна дупка.
Макар Профумо да признава, че и двете му теории са силно спекулативни, те не са невъзможни. Той се е вдъхновил от квантовата хромодинамика (QCD), която обяснява как ядрената сила свързва заедно кварките и глуоните, които изграждат протоните и неутроните. Огледалната вселена, която той предвижда, има свои собствени версии на частици и сили, които функционират точно като тези във вселената, в която съществуваме.
Тъмните кварки (които създават протони) и глуони (които свързват кварките заедно в протони) би трябвало да могат да се свързват и създават бариони като протони и неутрони, които са тъмното отражение на барионите, които можем да открием.
Черни дупки (или поне обекти, които се държат много подобно на тях) може да са се формирали от тъмни бариони в зародишната вселена. Въпреки че има теории за първични черни дупки, формиращи се като тъмна материя, изследователите са ги разглеждали като флуктуации в плътността, а не като произхождащи от огледална вселена.
Ако облаци от тъмни бариони са станали достатъчно плътни и масивни, те биха се свили в себе си и образували нано-черни дупки. Достатъчен брой от тези черни дупки може да съдържа цялата съществуваща тъмна материя. С такова огромно количество гравитация, те биха имали и дълбок ефект върху формата на вселената, обяснява Popular Mechanics.
Друга възможност, която Профумо изследва, е частиците на тъмната материя да се излъчват от космическия хоризонт. Вселената вече се смята, че е преминала през период на бързо разширяване след раждането си, и той твърди, че в началото, тъй като се е разширявала по-бързо от скоростта на светлината, частици от тъмна материя са били освободени от нейните ръбове.
Въпреки че разширяването оттогава е намаляло драматично, вселената и самата тъкан на пространството все още се разширяват, което може да се види от нарастващото разстояние между обекти, които не са гравитационно свързани.
Това означава, че тъмната материя трябва да продължи да се излъчва, докато разширяването продължава.
"Основният механизъм, водещ до производството на космологичната тъмна материя (DM), в момента е отворен въпрос и предмет на продължаващо, интензивно изследване", пише Профумо във второ изследване, също публикувано в Physical Review D.
Ако наистина съществува огледална вселена, управлявана от тъмната страна на физиката, има ли портал към нея? Може би отговорът на този въпрос ще види светлината някой ден.