Cantitatea de materie întunecată din Univers a scăzut cu aproximativ 2-5%, ceea ce ar putea explica discrepanțele valorilor unor parametri cosmologici importanți în timpul Big Bang-ului și astăzi, spun cosmologii ruși într-un articol publicat în revista Physical Review D.
„Să ne imaginăm că materia întunecată constă din mai multe componente, precum materia obișnuită. Și o componentă este formată din particule instabile, a căror durată de viață este destul de lungă: în epoca formării hidrogenului, la sute de mii de ani după Big Bang, acestea sunt încă în Univers și astăzi au dispărut deja, putrezindu-se în neutrini sau particule relativiste ipotetice. Atunci cantitatea de materie întunecată din trecut și de astăzi va fi diferită”, a declarat Dmitri Gorbunov de la Moscova Phystech, citat de serviciul de presă al universității.
Materia întunecată este o substanță ipotetică care se manifestă exclusiv prin interacțiunea gravitațională cu galaxiile, introducând distorsiuni în mișcarea lor. Particulele de materie întunecată nu interacționează cu niciun tip de radiație electromagnetică și, prin urmare, nu pot fi detectate în timpul observațiilor directe. Materia întunecată reprezintă aproximativ 26% din masa Universului, în timp ce materia „obișnuită” reprezintă doar aproximativ 4,8% din masa sa - orice altceva cade pe o energie întunecată nu mai puțin misterioasă.
Observațiile privind distribuția materiei întunecate în cele mai apropiate și îndepărtate colțuri ale universului, efectuate cu ajutorul telescoapelor de la sol și a sondei Planck, au dezvăluit recent un lucru ciudat - s-a dovedit că rata de expansiune a Universului și unele proprietăți ale „ecoului” Big Bang-ului în trecutul îndepărtat și astăzi sunt semnificativ diferite. De exemplu, astăzi galaxiile zboară una față de cealaltă mult mai repede decât rezultă din rezultatele analizei CMB.
Gorbunov și colegii săi au găsit un posibil motiv pentru aceasta.
În urmă cu un an, unul dintre autorii articolului, academicianul Igor Tkachev de la Institutul de Fizică Nucleară al Academiei Ruse de Științe din Moscova, a formulat teoria așa-numitei materii întunecate în descompunere (DDM), în care, spre deosebire de teoria general acceptată a „materiei întunecate reci” (CDM), parțial sau total particulele sunt instabile. Aceste particule, așa cum sugerează Tkachev și asociații săi, ar trebui să se descompună destul de rar, dar în cantități vizibile, pentru a genera abateri între tânărul și universul modern.
În noua lor lucrare, Tkachev, Gorbunov și colegul lor Anton Chudaykin au încercat să calculeze cât de multă materie întunecată a trebuit să se descompună folosind datele colectate de Planck și alte observatoare care au studiat radiația cosmică de fond cu microunde și primele galaxii din univers.
Video promotional:
După cum au arătat calculele lor, decăderea materiei întunecate poate explica cu adevărat de ce rezultatele observațiilor acestei substanțe cu „Planck” nu corespund cu datele observațiilor celor mai apropiate grupuri de galaxii.
Interesant este că acest lucru necesită descompunerea unei cantități relativ mici de materie întunecată - de la 2,5 la 5% din masa sa totală, a cărei cantitate este aproape independentă de ce proprietăți fundamentale ar trebui să aibă universul. Acum, după cum explică oamenii de știință, toată această materie a decăzut, iar restul materiei întunecate, stabilă în natură, se comportă așa cum este descris de teoria CDM. Pe de altă parte, este de asemenea posibil să se dezintegreze în continuare.
„Aceasta înseamnă că în universul de astăzi există 5% mai puțină materie întunecată decât era în era formării primelor molecule de hidrogen și heliu după nașterea universului. Acum nu putem spune cât de repede s-a dezintegrat această parte instabilă, este posibil ca materia întunecată să se descompună și acum, deși acesta este deja un alt model mult mai complex”, conchide Tkachev.
