«Темная материя начала свою жизнь в виде почти безмассовых релятивистских частиц, почти как свет, — сказал Роберт Колдуэлл из Дартмутского колледжа, автор статьи. — Это полностью противоречит тому, чем считается темная материя — это холодные сгустки, которые придают галактикам массу. Наша теория пытается объяснить, как она перешла от состояния света к состоянию сгустков».
По мнению исследователей, темная материя могла образоваться на раннем этапе существования Вселенной в результате столкновения высокоэнергетических безмассовых частиц, которые потеряли свою энергию и приобрели невероятное количество массы. После всплеска энергии, известного как Большой взрыв, в космосе доминировали горячие, быстро движущиеся частицы. Они были похожи на фотоны, безмассовые частицы света. Между фотонами с противоположными спинами возникало притяжение, как между магнитными полюсами, и частицы объединялись друг с другом в пары.
По мере охлаждения частиц дисбаланс в спинах частиц приводил к резкому падению их энергии, как это происходит, когда пар остывает и становится жидкой водой. В результате возникли холодные, тяжелые частицы, которые, по мнению ученых, и образовали темную материю.
Авторы исследования ввели теоретическую частицу, которая могла запустить переход к темной материи. Но ученые уже знают, что аналогичный переход может происходить с субатомными частицами электронами. При низких температурах два электрона могут образовывать так называемые куперовские пары, которые проводят электричество без сопротивления. По мнению ученых, это доказывает, что безмассовые частицы тоже могли бы конденсироваться в темную материю.
«Мы обратились к сверхпроводимости в поисках подсказок по поводу того, может ли определенное взаимодействие вызвать столь внезапное падение энергии», — сказал Колдуэлл. — Куперовские пары доказывают, что такой механизм существует».
Метаморфоза этих частиц объясняет огромный дефицит плотности энергии современной Вселенной по сравнению с ее ранними днями. Ученым известно, что с момента Большого взрыва плотность энергии снизилась, поскольку Вселенная расширяется. Но новая теория объясняет также увеличение плотности массы, https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250514120236.h... Science Daily.
«Структуры получают свою массу из-за плотности холодной темной материи, но также должен существовать механизм, при котором плотность энергии опускается до уровня, близкого к тому, что мы видим сегодня, — говорит Лян Гуанмин, второй автор исследования. — Красота математической модели нашей теории в том, что она довольно проста — для того, чтобы она работала, не нужно встраивать в систему множество всего. Она базируется на идеях и временных последовательностях, которые, как мы знаем, существуют».
По теории, пары частиц вошли в холодное состояние почти без давления, став медленнее и тяжелее. По этой характеристике их можно обнаружить на фоне реликтового излучения, изучением которого занимались и продолжают заниматься несколько крупномасштабных научных проектов.
Американские астрофизики выдвинули https://hightech.plus/2025/04/03/sverhlegkaya-temnaya-materi..., объясняющую формирование сверхмассивных черных дыр в ранней Вселенной — в период, когда, по всем известным ученым законам, они возникнуть еще не могли. В центре их гипотезы находится поток ультрафиолетового излучения, который может разлагать молекулы водорода и создает подходящие условия для зарождения черных дыр.
Свежие комментарии