Pimeän aineen määrä maailmankaikkeudessa on vähentynyt noin 2-5%, mikä saattaa selittää joidenkin tärkeiden kosmologisten parametrien arvojen ristiriidat Suuren räjähdyksen aikana ja nykyään, venäläiset kosmologit sanovat Physical Review D -lehdessä julkaistussa artikkelissa.
”Kuvitelkaamme, että pimeä aine koostuu useista komponenteista, kuten tavallinen aine. Ja yksi komponentti koostuu epävakaista hiukkasista, joiden elinaika on melko pitkä: vedyn muodostumisen aikakaudella, satoja tuhansia vuosia Ison räjähdyksen jälkeen, ne ovat edelleen maailmankaikkeudessa, ja nykyään ne ovat jo kadonneet, hajoavat neutriinoiksi tai hypoteettisiksi relativistisiksi hiukkasiksi. Sitten pimeän aineen määrä menneisyydessä ja tänään on erilainen”, sanoi Dmitri Gorbunov Moskovan Phystechistä, lainaa yliopiston lehdistöpalvelu.
Pimeä aine on hypoteettinen aine, joka ilmenee yksinomaan gravitaatiovaikutuksessa galaksien kanssa, mikä aiheuttaa vääristymiä niiden liikkeessä. Pimeän aineen hiukkaset eivät ole vuorovaikutuksessa minkään tyyppisen sähkömagneettisen säteilyn kanssa, joten niitä ei voida havaita suorien havaintojen aikana. Pimeän aineen osuus maailmankaikkeuden massasta on noin 26%, kun taas "tavallisen" aineen osuus sen massasta on vain noin 4,8% - kaikki muu kuuluu yhtä salaperäiseen pimeään energiaan.
Havainnot tumman aineen jakautumisesta maailmankaikkeuden lähimmissä ja kaukaisimmissa kulmissa, tehty maalla sijaitsevilla teleskoopeilla ja Planck-koettimella, paljastivat äskettäin oudon asian - kävi ilmi, että maailmankaikkeuden laajenemisnopeus ja jotkut Ison Pallon "kaikun" ominaisuudet kaukaisessa menneisyydessä ja tänään ovat selvästi erilaisia. Esimerkiksi tänään galaksit lentävät erillään toisistaan paljon nopeammin kuin se johtuu CMB-analyysin tuloksista.
Gorbunov ja hänen kollegansa löysivät mahdollisen syyn tähän.
Vuosi sitten, yksi artikkelin kirjoittajista, akateemikko Igor Tkachev Venäjän tiedeakatemian ydinfysiikan instituutista Moskovassa, muotoili ns. Hajoavan pimeän aineen (DDM) teorian, jossa, toisin kuin yleisesti hyväksytty "kylmän pimeän aineen" (CDM) teoria, osa tai kaikki hiukkaset ovat epävakaita. Näiden hiukkasten, kuten Tkachev ja hänen kumppaninsa ehdottivat, pitäisi hajota melko harvoin, mutta huomattavissa määrissä, jotta syntyy poikkeamia nuoren ja modernin maailmankaikkeuden välille.
Tkachev, Gorbunov ja heidän kollegansa Anton Chudaykin yrittivät uudessa työssään laskea kuinka paljon pimeää ainetta oli hajoava Planckin ja muiden kosmisen mikroaaltosäteilyn ja maailmankaikkeuden ensimmäisten galaksien tutkineiden observatorioiden keräämien tietojen avulla.
Mainosvideo:
Kuten heidän laskelmansa osoittivat, pimeän aineen hajoaminen voi todella selittää, miksi tämän aineen "Planck" -havaintojen tulokset eivät vastaa lähimpien galaksiryhmien havaintojen tietoja.
Mielenkiintoista on, että tämä vaatii suhteellisen pienen määrän pimeän aineen hajoamisen - 2,5-5% sen kokonaismassasta, jonka määrä on melkein riippumaton siitä, millä perusominaisuuksilla universumilla pitäisi olla. Nyt, kuten tutkijat selittävät, kaikki tämä asia on hajonnut, ja muu pimeä aine, vakaa luonteeltaan, käyttäytyy CDM-teorian kuvaamalla tavalla. Toisaalta on myös mahdollista, että se hajoaa edelleen.
"Tämä tarkoittaa, että nykypäivän universumissa on 5% vähemmän pimeää ainetta kuin ensimmäisten vety- ja heliumolekyylien muodostumisen aikakaudella maailmankaikkeuden syntymän jälkeen. Nyt emme voi sanoa, kuinka nopeasti tämä epävakaa osa hajosi, on mahdollista, että pimeä aine hajoaa edelleen nyt, vaikka tämä on jo toinen paljon monimutkaisempi malli ", Tkachev toteaa.
