Materi gelap menghasilkan lebih banyak dirinya daripada materi biasa, dan mengklaim sebagai daun baru yang liar

Masih banyak yang belum kita ketahui materi gelap — massa misterius dan tak terlihat yang dapat membentuk sebanyak 85 persen dari segala sesuatu di sekitar kita — tetapi sebuah makalah baru memaparkan hipotesis yang tidak biasa tentang penciptaan sesuatu.

Singkatnya: materi gelap menciptakan materi gelap. Idenya adalah bahwa di beberapa titik di tahap awal alam semesta, partikel materi gelap mampu membuat lebih banyak partikel materi gelap daripada partikel materi biasa, yang akan menjelaskan mengapa ada begitu banyak hal di luar sana sekarang.

Penelitian baru ini didasarkan pada proposal sebelumnya Dari ‘pemandian panas’, di mana materi biasa dalam bentuk plasma menghasilkan bagian pertama materi gelap – partikel elementer yang kemudian dapat memiliki kekuatan untuk mengubah partikel penangas panas menjadi materi yang lebih gelap.

Tim fisikawan internasional, yang dipimpin oleh Torsten Bringmann dari Universitas Oslo di Norwegia, menulis dalam Makalah yang baru saja diterbitkan.

Ada beberapa pertanyaan yang belum terjawab tentang hipotesis baru ini, seperti biasa untuk apa pun yang terkait dengan materi gelap, tetapi yang lebih penting itu cocok dengan pengamatan materi gelap yang kita miliki saat ini. latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB).

Meskipun kita tidak dapat benar-benar melihat materi gelap secara langsung, perilaku alam semesta, dikombinasikan dengan radiasi elektromagnetik yang membentuk CMB, dengan kuat menunjukkan bahwa materi gelap ada di suatu tempat — dan dalam jumlah yang sangat besar.

Ada berbagai skenario yang mencoba menjelaskan kondisi yang dapat membatasi proporsi materi gelap yang kita lihat. satu, disebut Skenario beku, menunjukkan bahwa materi gelap apa pun yang muncul di pemandian air panas plasma awal, tidak ada yang membatalkannya. Saat alam semesta berkembang, generasi bertahapnya berhenti begitu saja, selamanya memenjarakan jumlah tertentu.

Di sisi lain, Model pembekuan Dia menyarankan bahwa materi gelap muncul secepat materi normal, tetapi mencapai keseimbangan setelah antipartikel membatalkan beberapa. Sekali lagi, pendinginan alam semesta yang mengembang mendinginkan generasinya, tetapi juga kemampuannya untuk memusnahkan dengan cepat, meninggalkan kita dalam jumlah yang pasti.

Studi baru ini menunjukkan kemungkinan lain – kurang lebih antara dua ekstrem. Jika benar, ini berarti jumlah materi gelap tumbuh sangat cepat seiring dengan perluasan alam semesta, dengan pertumbuhan ini melambat dan akhirnya berhenti saat perluasan alam semesta melambat.

Karena materi normal dan materi gelap menyimpang satu sama lain dari waktu ke waktu, jalur produksi materi gelap telah memudar. Terlebih lagi, menurut para peneliti, di suatu tempat di CMB pasti ada bukti bahwa teori ini benar, jadi tugas selanjutnya adalah menemukannya.

Kami memiliki detektor materi gelap yang sangat sensitif yang memantau alam semesta, jadi mungkin tidak lama sebelum kami mendengar lebih banyak tentang pendekatan baru untuk memahami produksi materi gelap ini—pada gilirannya, ini mengajarkan kami lebih banyak tentang pembentukan dan pertumbuhan alam semesta.

“Mekanisme kami melengkapi skenario produksi termal freeze-and-freeze secara umum,” menulis peneliti. “Eksplorasi lebih lanjut dan rinci dari metode baru untuk menghasilkan materi gelap dari pemandian air panas tampaknya sangat dibenarkan.”

Pencarian dipublikasikan di pesan ulasan fisik.