Die die große Explosion Es könnte von einem Schatten begleitet worden sein, dem „dunklen“ Urknall, der das Universum in ein Geheimnis hüllte Dunkle Materie, schlugen Kosmologen in einer neuen Studie vor. Wir können möglicherweise Beweise für dieses Ereignis sehen, indem wir die Wellen im Gewebe der Raumzeit untersuchen.
nach die große ExplosionDie meisten Kosmologen glauben, dass das Universum in seinen frühen Momenten eine Periode schneller und bemerkenswerter Expansion durchgemacht hat, die als Inflation bekannt ist. Niemand kennt die Ursache der Inflationaber es ist notwendig, eine Vielzahl von Notizen zu erklären, wie z. B. extrem Geometrische Ebenheit des Universums In großen Maßstäben.
Es wird angenommen, dass die Inflation von einem seltsamen Quantenfeld angetrieben wurde, das eine grundlegende Einheit ist, die die gesamte Raumzeit absorbiert. Am Ende der Inflation zerfällt dieses Feld in einen Schauer aus Teilchen und Strahlung, was zu dem „heißen Urknall“ führt, den Physiker gewöhnlich mit dem Beginn des Universums verbinden. Diese Teilchen würden weiter zu den ersten Atomen verschmelzen, als das Universum etwa 12 Minuten alt war, und – Hunderte Millionen Jahre später – beginnen, sich zu Sternen und Galaxien zu verschmelzen.
Aber es gibt noch eine weitere Komponente in der kosmischen Mischung: Dunkle Materie. Auch hier sind sich Kosmologen nicht sicher, was dunkle Materie ist, aber sie sehen Beweise für ihre Existenz durch die Wirkung der Schwerkraft auf gewöhnliche Materie.
In den einfachsten Modellen überschwemmten das Ende der Inflation und der darauf folgende heiße Urknall das Universum auch mit dunkler Materie, die sich auf einer unabhängigen Flugbahn entwickelte. Aber diese Annahme wurde nur der Einfachheit halber getroffen, schlugen zwei Kosmologen in einem Forschungsbericht vor, der im Februar in Database Preprint veröffentlicht wurde. arXiv (Öffnet in einem neuen Tab). Wissenschaftler sehen keine Hinweise auf dunkle Materie bis später in der Entwicklung des Universums, nachdem die schwer fassbare Materie Zeit hatte, ihren Gravitationseinfluss auszuüben, sodass es nicht notwendig ist, das Universum im heißen Urknall zusammen mit normaler Materie zu bevölkern. Thema. Da dunkle Materie nicht mit normaler Materie interagiert, könnte es außerdem einen eigenen „dunklen“ Urknall gegeben haben, behaupten die Forscher.
Der dunkle Urknall
In ihrer Arbeit untersuchten die Forscher, wie ein dunkler Urknall aussehen würde. Zunächst vermuteten sie die Existenz eines neuen Quantenfelds – des sogenannten „Dunkelfelds“, das notwendig ist, damit sich dunkle Materie völlig unabhängig bilden kann.
In diesem neuen Szenario beginnt der dunkle Urknall erst, nachdem die Inflation abgeklungen ist und das Universum sich weit genug ausdehnt und abkühlt, um das Dunkelfeld in seinen eigenen Phasenübergang zu zwingen und sich in Teilchen der Dunklen Materie umzuwandeln.
Die Forscher fanden heraus, dass der dunkle Urknall einige Einschränkungen befolgen musste; Wenn es zu früh ist, wird es heute viel dunkle Materie geben, und wenn es zu spät ist, wird es zu wenig geben. Aber wenn der dunkle Urknall stattfand, als das Universum weniger als einen Monat alt war, könnte er mit allen bekannten Beobachtungen übereinstimmen.
Die Einführung von Dark Big Bang hat viele Vorteile. Erstens stimmt es mit dem überein, was Wissenschaftler über dunkle Materie wissen: Wenn sie nicht mit gewöhnlicher Materie interagiert, muss sie keinen gemeinsamen Ursprung haben. Zweitens ermöglicht es Forschern, Modelle dunkler Materie zu erstellen, ohne sich Gedanken darüber machen zu müssen, wie sie das Verhalten normaler Materie zu sehr frühen Zeiten beeinflussen könnte, was Wissenschaftlern mehr Flexibilität bei der Erstellung von Modellen gibt.
Aber noch wichtiger ist, dass die Forscher herausfanden, dass der dunkle Urknall ein spezifisches Signal in Gravitationswellen erzeugt, die Wellen in der Raumzeit sind, die noch heute im Universum zirkulieren. Das bedeutet, dass die Theorie eines Tages überprüfbar sein könnte.
Die Forscher räumen ein, dass aktuelle Gravitationswellenexperimente nicht empfindlich sind, um Signale des dunklen Urknalls zu finden. Aber es gibt eine andere Gravitationswellensonde, die die Entfernungen zu entfernten Pulsaren verwendet, die als Pulsar Timing Arrays bekannt sind, wie z NANOGrav-Experiment (Öffnet in einem neuen Tab)vielleicht gelingt ihm der Trick.
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