Астрофізики висунули радикальну гіпотезу, що змінює чинні наукові уявлення про будову Всесвіту

Темна матерія, яку вчені досі не змогли безпосередньо зафіксувати, залишається однією з головних загадок сучасної космології. Вона не поглинає і не відбиває світло, але, за розрахунками, саме вона створює достатню гравітацію, щоб утримувати галактики від руйнування під час швидкого обертання. Фізик Стефано Профумо з Каліфорнійського університету в Санта-Круз пропонує дві гіпотези щодо її походження, які можуть змінити уявлення про будову Всесвіту.

Перша теорія передбачає існування «темного дзеркального» всесвіту, який прихований усередині нашого і має власні частинки та сили, аналогічні відомим нам. Там можуть існувати темні кварки та глюони, що утворюють темні баріони — «двійники» протонів і нейтронів. Скупчення таких частинок могли колапсувати в надщільні об’єкти, схожі на чорні діри, які й становлять темну матерію. Злиття цих темних чорних дір могло б породжувати гравітаційні хвилі, які ми здатні виявити.

Друга гіпотеза пов’язана з ранньою історією Всесвіту. Профумо припускає, що частинки темної матерії могли утворитися на «космічному горизонті» — межі спостережуваного Всесвіту — під час його стрімкого розширення після Великого вибуху. За аналогією з випромінюванням Гокінга, ці частинки могли випромінюватися у простір і продовжують це робити доти, доки триває розширення Всесвіту.

Обидві гіпотези, за словами вченого, є спекулятивними, але не суперечать сучасним фізичним уявленням. Він спирається на ідеї квантової хромодинаміки, яка описує, як сильна ядерна взаємодія зв’язує кварки та глюони в протони та нейтрони. Аналогічні процеси могли відбуватися і в «темному секторі», створюючи власну складну структуру матерії.

Розуміння механізмів утворення темної матерії, зазначає Профумо, залишається відкритим питанням і предметом активних досліджень. Якщо «дзеркальний» всесвіт дійсно існує, у майбутньому може з’явитися шанс знайти спосіб його виявлення.