اگر جهان با یک انفجار تاریک آغاز می شد، چه اتفاقی می افتاد؟

محققان معتقدند: بیگ بنگ تنها انفجار آغازین نبوده است و ظاهر همه ذرات و تشعشعات موجود در جهان با انفجار بزرگ دیگری همراه شده که جهان ما را با ذرات ماده تاریک پر کرده و ممکن است بتوانیم آن را تشخیص دهیم.

به گزارش سیناپرس، در تصویر استاندارد کیهان شناسی، جهان اولیه مکانی بسیار عجیب و غریب بود. شاید مهم‌ترین اتفاقی که در کیهان ما رخ داد، رویداد تورم بود که در زمان‌های بسیار اولیه پس از انفجار بزرگ، جهان ما را وارد دوره ‌ای از انبساط بسیار سریع کرد. با پایان یافتن تورم، میدان‌های کوانتومی عجیب و غریبی که آن رویداد را هدایت می ‌کردند، از بین رفته و خود را به سیل ذرات و تشعشعاتی تبدیل کردند که امروزه باقی مانده ‌اند.

زمانی که جهان ما کمتر از ۲۰ دقیقه سن داشت، آن ذرات شروع به جمع شدن خود به اولین پروتون ها و نوترون ها در طول آنچه ما بیگ بنگ هسته ای می نامیم، کردند. بیگ بنگ یا انفجار بزرگ هسته ای ستونی از کیهان شناسی مدرن است، زیرا محاسبات پشت آن به طور دقیق میزان هیدروژن و هلیوم در کیهان را پیش بینی می کند.

با این حال، علیرغم موفقیت تصویر ما از جهان اولیه، ما هنوز ماده تاریک را درک نمی کنیم که شکل مرموز و نامرئی ماده است وکه اکثریت عظیم جرم کیهان را به خود اختصاص می دهد. فرض استاندارد در مدل‌های بیگ بنگ این است که هر فرآیندی که ذرات و تشعشع ایجاد می ‌کند، ماده تاریک را نیز ایجاد می ‌کند و پس از آن، ماده تاریک فقط در اطراف خود وجود دارد.

اما تیمی از محققان ایده جدیدی را ارائه کرده اند. آنها استدلال می کنند که دوره تورم و بیگ بنگ ما تنها نبوده است. ماده تاریک ممکن است در امتداد یک مسیر کاملاً مجزا تکامل یافته باشد. در این سناریو، زمانی که تورم به پایان رسید، همچنان جهان را با ذرات و تشعشعات پر کرد. اما ماده تاریک از بین نرفت و در عوض مقداری میدان کوانتومی باقی ماند. با انبساط و سرد شدن جهان، آن میدان کوانتومی اضافی در نهایت خود را تغییر داد و باعث تشکیل ماده تاریک شد.

مزیت این رویکرد این است که تکامل ماده تاریک را از ماده معمولی جدا می کند، به طوری که توضیح بیگ بنگ می تواند همانطور که در حال حاضر آن را درک می کنیم ادامه یابد در حالی که ماده تاریک در مسیری جداگانه تکامل می یابد.

این رویکرد همچنین راه‌هایی را برای کشف انواع مدل‌های نظری غنی از ماده تاریک باز می‌ کند، زیرا اکنون که یک مسیر تکاملی جداگانه دارد، پیگیری آن در محاسبات آسان‌تر است.

به گزارش سیناپرس، این تحقیق همچنین نشان داد که ظهور یک انفجار بزرگ تاریک یک نشانه بسیار منحصر به فرد از امواج گرانشی قوی را منتشر کرد که در جهان امروزی باقی می ماند. آزمایش‌های در حال انجام مانند آرایه ‌های زمان‌بندی تپ اختر باید بتوانند این امواج گرانشی را در صورت وجود تشخیص دهند.

شرح کامل این مقاله در مجله تخصصی Universe Today منتشر شده است.

مترجم: مهدی فلاحی پناه

No tags for this post.