Količina tamne tvari u Svemiru smanjila se za oko 2-5%, što bi moglo objasniti razlike u vrijednostima nekih važnih kozmoloških parametara tijekom Velikog praska i danas, kažu ruski kozmolozi u članku objavljenom u časopisu Physical Review D.
„Zamislimo da se tamna tvar sastoji od nekoliko komponenata, poput obične materije. A jedna komponenta sastoji se od nestabilnih čestica, čiji je životni vijek prilično dug: u epohi stvaranja vodika, stotinama tisuća godina nakon Velikog praska, oni su još uvijek u Svemiru, a danas su već nestali, raspadajući se u neutrine ili hipotetičke relativističke čestice. Tada će količina tamne tvari u prošlosti i danas biti drugačija”, rekao je Dmitrij Gorbunov iz moskovskog Phystech-a, a citirala je sveučilišna pres-služba.
Tamna tvar je hipotetska supstanca koja se očituje isključivo gravitacijskom interakcijom s galaksijama, unoseći izobličenja u njihovo kretanje. Čestice tamne tvari ne stupaju u interakciju s bilo kojim vrstama elektromagnetskog zračenja, pa ih stoga nije moguće otkriti tijekom izravnih promatranja. Tamna tvar čini oko 26% mase Svemira, dok "obična" tvar čini samo oko 4,8% svoje mase - sve ostalo pada na jednako tajanstvenu tamnu energiju.
Promatranja raspodjele tamne materije u najbližim i daljim kutovima svemira, provedena pomoću zemaljskih teleskopa i Planckove sonde, nedavno su otkrila neobičnu stvar - ispostavilo se da je stopa širenja Svemira i neka svojstva "odjeka" Velikog praska u dalekoj prošlosti i danas su izrazito različiti. Primjerice, danas galaksije lete jedna od druge mnogo brže nego što proizlazi iz rezultata analize CMB-a.
Gorbunov i njegovi kolege pronašli su mogući razlog za to.
Prije godinu dana jedan od autora članka, akademik Igor Tkachev s Instituta za nuklearnu fiziku Ruske akademije znanosti u Moskvi, formulirao je teoriju takozvane raspadajuće tamne tvari (DDM), u kojoj je, za razliku od općeprihvaćene teorije "hladne tamne tvari" (CDM), dio ili cijeli čestice su nestabilne. Te bi se čestice, kako sugeriraju Tkachev i njegovi suradnici, trebale raspadati prilično rijetko, ali u primjetnim količinama kako bi se stvorile devijacije između mladog i modernog Svemira.
U svom novom radu Tkachev, Gorbunov i njihov kolega Anton Chudaykin pokušali su izračunati koliko je tamne tvari moralo propadati koristeći podatke prikupljene od Plancka i drugih zvjezdarnica koje su proučavale kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje i prve galaksije u svemiru.
Promotivni video:
Kao što su pokazali njihovi izračuni, raspadanje tamne tvari zaista može objasniti zašto rezultati promatranja ove tvari s "Planckom" ne odgovaraju podacima promatranja najbližih jata galaksija.
Zanimljivo je da ovo zahtijeva raspadanje relativno male količine tamne tvari - od 2,5 do 5% njene ukupne mase, čija je količina gotovo neovisna o tome koja bi temeljna svojstva trebao imati svemir. Sada, kako objašnjavaju znanstvenici, sva je materija propala, a ostatak tamne tvari, stabilne prirode, ponaša se onako kako je opisana u teoriji CDM-a. S druge strane, također je moguće da se i dalje raspada.
„To znači da u današnjem svemiru postoji 5% manje tamne tvari nego što je to bilo u doba nastanka prvih molekula vodika i helija nakon rođenja svemira. Sada ne možemo reći koliko se brzo ovaj nestabilni dio raspao, moguće je da se tamna tvar i sada nastavlja raspadati, iako je to već drugi puno složeniji model”, zaključuje Tkačev.
