Существовало ли что-то до появления Вселенной. Астрофизики сделали революционное предположение

Максим Петрук

Источник: online.ua

По общепринятой научной теории, Большой взрыв стал началом известной нам Вселенной и всего, что в ней существует, однако новое научное исследование предполагает, что темная материя могла существовать еще до Большого взрыва.

Главные тезисы

Новые исследования предполагают, что темная материя могла существовать до появления Вселенной.
Теория теплой инфляции с замораживанием объясняет механизм возникновения темной материи до Большого взрыва.
Астрофизики считают, что темная материя образовалась вследствие слабого взаимодействия во время инфляции, предшествовавшей появлению Вселенной.
Ученые предполагают, что до Большого взрыва существовала модель Большого отскока или космической инфляции, которая привела к образованию темной материи.
Предстоящие исследования космического микроволнового фона могут подтвердить новую теорию о возникновении темной материи и теплой инфляции.

Как темная материя могла возникнуть до Большого взрыва

Как отмечается в материале Physical Review Letters, сразу после Большого взрыва Вселенная пережила так называемую инфляцию, увеличившись в размерах в 10 септильонов раз всего за крохотную долю секунды.

Однако ряд научных теорий предполагает, что Вселенная пережила эту инфекцию еще до Большого взрыва.

Астрофизики из Техасского университета в Остине считают, что темная материя образовалась еще до Большого взрыва, именно в момент инфляции, предшествовавшей образованию Вселенной.

Американские ученые назвали новую теоретическую модель теплой инфляцией с заморозкой.

Согласно этой теории частицы темной материи были образованы в результате чрезвычайно слабого взаимодействия между излучением и частицами тепловой смеси во время процесса инфляции.

Ученые предложили новую теорию возникновения темной материи — Тепловой взрыв

Уникальность нашей модели состоит в том, что темная материя успешно образуется во время инфляции, отмечает астрофизик из Техасского университета в Остине Кэтрин Фриз.

Большинство современных теоретических моделей предполагает, что все, что было создано в процессе инфляции, потом теряет невероятный энергетический потенциал из-за экспоненциального расширения Вселенной до момента, когда не останется ничего.

Большинство ученых считают, что до Большого взрыва все, что впоследствии стало Вселенной, существовало в состоянии сингулярности — крохотной точке бесчисленной плотности.

Астрофизики предполагают, что пространство и время в этой точке были бесконечно искривлены, а базовые законы физики совершенно нарушались.

Как могла образоваться темная материя

Однако ряд ученых предполагают, что Большому взрыву предшествовала не сингулярность.

Они отмечают, что мог произойти коллапс предыдущей Вселенной, который описывается моделью Большого отскока или космической инфляцией. Этот процесс занял буквально 1 на 10 ³³ секунды или нониллионную долю секунды.

За этот невероятно короткий промежуток времени энергия приобрела форму материи и света и образовала Большой взрыв.

С этого момента начинается процесс эволюции Вселенной, описанный теорией относительности.

Американские астрофизики оказались не первыми, кто предложил эту теорию, однако они первыми описали механизм того, как могла образоваться темная материя.

Теплая инфляция ("WI" в новой модели WIFI) — это уже существующая идея, предполагающая, что во время экспоненциального расширения производится излучение, которое создает своеобразную тепловую ванну, позволяющую происходить крошечным, но важным взаимодействиям.

Источник космической инфляции остается непонятным для ученых. Однако эту роль приписывают возможному полю гипотетических частиц инфлатонов.

По сценарию тепловой инфляции поле инфлатонов тратит часть своей энергии на излучение в тепловой ванне.

Из этого излучения образуются частицы темной материи в результате процесса под названием УФ-замораживания.

Темная материя нарушает равновесие этой тепловой смеси и температура никогда не превышает определенный порог.

По расчетам американских физиков этот механизм позволяет выработать достаточно темной материи для объяснения того количества темной материи, которая по данным астрономических наблюдений, существует во Вселенной.

Предстоящие исследования космического микроволнового фона, такие как CMB-S4 могут проверить идею теплой инфляции.

Если будущие наблюдения подтвердят, что теплая инфляция является правильной парадигмой, это значительно усугубит аргументы в пользу того, что темная материя образуется так, как описано в нашей теории, — отмечает физик Габриэле Монтефальконе.