Британські науковці висунули революційну гіпотезу про те, що темна матерія утворилася відразу після Великого вибуху

Група фізиків із Дартмутського коледжу запропонувала нову, несподівано просту гіпотезу щодо походження темної матерії — загадкового компонента Всесвіту, що становить приблизно 85% його маси. Згідно з моделлю, темна матерія могла виникнути одразу після Великого вибуху внаслідок раптового переходу частинок з майже безмасового стану до масивних пар, подібно до того, як пара конденсується у воду.

У ранньому Всесвіті існувала величезна кількість високоенергетичних частинок, схожих на фотони, які рухались майже зі швидкістю світла. За певних умов дві з них могли з’єднатись, якщо їхні спіни були протилежно спрямовані. У цей момент їхня енергія стрімко падала, а інерція зростала, що фактично перетворювало їх із легких квантів у «важкі реліквії» — кандидати на темну матерію.

Дослідники порівнюють цей процес з формуванням куперівських пар у надпровідниках — коли електрони зі спінами в протилежних напрямках об’єднуються і вільно рухаються в металі без електричного опору. Цей природний механізм вони вважають підтвердженням реалістичності своєї моделі.

Модель не лише пояснює природу темної матерії, а й розв’язує важливе питання: чому енергетична щільність Всесвіту знизилась із часом. Згідно з гіпотезою, утворення масивних пар поглинуло надлишок енергії, перетворивши її на речовину — саме те, що потрібно для формування великих структур, як-от галактики.

Автори зазначають, що їхню модель можна перевірити на практиці. Якщо в картах космічного мікрохвильового фону (відлуння Великого вибуху), які зараз уточнюються обсерваторіями, виявлять передбачені математично сигнатури, це підтвердить гіпотезу. Якщо ж ні — вона буде або уточнена, або відкинута. У будь-якому разі, ця робота відкриває нові перспективи у дослідженні темної матерії та дозволяє краще зрозуміти, як світ набув своєї нинішньої форми.