Фізики довели, що Всесвіт тримається на невидимій космічній матерії

Американські фізики-теоретики Гуанмін Лян і Роберт Колдуелл з Дартмутського коледжу запропонували нову модель походження темної матерії, використавши аналогії з фізикою надпровідності. У статті вони описують сценарій, за яким у перші секунди після народження Всесвіту темна матерія могла існувати як гарячий «суп» швидких і безмасових частинок, а з охолодженням космосу ці частинки почали утворювати пари — подібно до електронів у надпровідниках.

У результаті такого «зв’язування» темна матерія набувала нових властивостей: ставала холодною, масивною й повільною, саме такою, якою ми її спостерігаємо сьогодні через гравітаційний вплив на галактики та космічні структури. Дослідники також виявили цікавий ефект: якщо частинки мали навіть невелику масу на початку, то не всі вони утворювали пари. Частина залишалася у фоновому стані, що може пояснити інший космічний феномен — темну енергію, яка відповідає за прискорене розширення Всесвіту.

Модель Ляна і Колдуелла відрізняється від традиційних пошуків слабко взаємодійних масивних частинок (WIMPs), які досі не підтверджені експериментально. Їхній підхід переносить акцент із високих енергій на конденсовану матерію, використовуючи ідеї з фізики твердого тіла.

Автори зазначають, що їхня гіпотеза може бути перевірена: сліди «зв’язаних» частинок темної матерії можуть залишити характерний відбиток у космічному мікрохвильовому фоні — світлі, яке залишилося після охолодження Всесвіту близько 380 тисяч років після Великого вибуху.

Хоча дослідники визнають, що їхня ідея може виявитися хибною, вона відкриває новий напрямок у пошуку відповіді на одне з головних питань сучасної космології — що таке темна матерія і як вона сформувала Всесвіт.