Zmrznuté svetlo môže vysvetliť temnú hmotu. Nová teória prevracia fyziku naruby
Temná hmota je jednou z najväčších záhad modernej fyziky. Napriek tomu, že ju nevidíme a nedokážeme priamo zmerať, jej gravitačný vplyv na pohyb galaxií a kozmických štruktúr je nepopierateľný. Tradičné modely ju opisujú ako „studenú“, teda pomaly sa pohybujúcu, stabilnú a gravitačne viazanú hmotu, ktorá vznikla krátko po Veľkom tresku. Nový teoretický model však navrhuje, že temná hmota mohla mať oveľa „svetelnejší“ pôvod, píše ScienceAlert.
Prišli z kvantového plynu?
Dvojica teoretických fyzikov z Dartmouth College, Guanming Liang a Robert Caldwell, navrhla odvážnu myšlienku: Temná hmota mohla vzniknúť z bezhmotných častíc pohybujúcich sa takmer rýchlosťou svetla. Krátko po Veľkom tresku bola totiž hustota energie vo vesmíre extrémne vysoká a častice existovali ako žiariaci, kvantový „plyn“.
Základom hypotézy je analógia s javom, ktorý dobre poznáme zo supravodivosti, tzv. Cooperove páry. V supravodičoch sa elektróny za veľmi nízkych teplôt spájajú do dvojíc, čo vedie k strate elektrického odporu. Liang a Caldwell uvažujú, že podobné párovanie mohlo prebehnúť aj v kvantovej plazme raného vesmíru medzi Diracovými fermiónmi – časticami s polovičným spinom, ktoré v tejto teórii neboli spočiatku hmotné.
Ak sa takéto fermióny spájali do párov, mohlo dôjsť k ich tzv. symetrickému zlomu, čím sa ich energia premieňala na hmotnosť. Tento proces, analogický so „zamrznutím“ častíc, by vytvoril stabilné, pomaly sa pohybujúce objekty, ktoré by boli ideálnymi kandidátmi na temnú hmotu.
Vedia čo hľadať
Na rozdiel od mnohých iných teórií, ktoré predpokladajú nové a nepozorované častice (ako sú napríklad WIMPy alebo axióny), tento model využíva dobre známe mechanizmy kvantovej fyziky a termodynamiky.
Navyše nevyžaduje zložité nové interakcie, stačí správna nerovnováha vo formovaní fermiónových párov pri určitej teplote. Podľa autorov modelu by takýto proces zároveň vysvetľoval, prečo dnes vo vesmíre pozorujeme takú nízku hustotu energie. Veľká časť pôvodnej energie by sa zachytila v pomalých časticiach temnej hmoty.
Ak sa temná hmota naozaj formovala týmto spôsobom, mala by po sebe zanechať špecifickú stopu v kozmickom mikrovlnnom pozadí (CMB), teda v žiare, ktorá k nám prichádza z čias asi 380 000 rokov po Veľkom tresku. Táto žiara uchováva informácie o teplotných fluktuáciách a hustotných nerovnováhach raného vesmíru.
Model Liang–Caldwell predpovedá merateľný „energetický pád“, ktorý by sa mohol objaviť ako anomália v dátach z misií ako Planck či WMAP. Ak by sa podarilo takýto signál nájsť, znamenalo by to významný posun v identifikácii pôvodu temnej hmoty.
Nemusí ani existovať
Definitívne vysvetlenie temnej hmoty zatiaľ vedci v rukách nemajú a niektorí dokonca predpokladajú, že vlastne ani neexistuje. Tento model nepripisuje expanziu vesmíru temnej hmote alebo temnej energii, ale vysvetľuje ju pomocou „dočasných časových singularít“. Teórii sme sa venovali bližšie v samostatnom článku.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Americká firma odhalila trik, ako vylepšiť palivové články a batérie. Nenápadná inovácia zvýši výkon
Zázrak modernej medicíny: Americké dieťa sa narodilo po viac ako 30 rokoch od počatia
Vedci zostali v nemom úžase. Na prekvapivom mieste našli chodiaci biologický laser
Západ nechápe. Nová zbraň Číny vyzerá ako zo sci-fi a dokáže rozpútať celosvetový chaos
Vedci urobili fenomenálny objav: Toto je neviditeľné „lepidlo“, ktoré drží pokope vesmír
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Teploty budú atakovať 50 °C: V obľúbenej letnej destinácii Slovákov bude v auguste extrémne horúco
Známy dovolenkový raj v ekonomickej kríze: Tržby padli o 40 %, podniky sú na pokraji krachu
Populárny fenomén slovenských tínedžerov zvyšuje riziko rakoviny. Vedci varujú pred tichou závislosťou
Riaditeľka STVR reaguje na zásah polície: „Nerozumiem, prečo voči nám Markíza vedie mediálnu vojnu“
Vedci odhalili skutočný kľúč k zdravému spánku. Pravidelnosť znižuje riziko až 92 chorôb
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nenápadný jed sa šíri po celej planéte. Zvláštna chemikália je v 94 percentách vody a bude to čoraz horšie
- Má všetko potrebné, aby na nej existoval život. Vedci objavili Superzem s ideálnymi podmienkami
- Vybabral s Rusmi a tí sa nestihli čudovať. Vojak unikol z obkľúčenia ako z vojenského sci-fi filmu
- Západ nechápe. Nová zbraň Číny vyzerá ako zo sci-fi a dokáže rozpútať celosvetový chaos
- Film, ktorý spravil zo Slovenska čiernu dieru, sa vracia v nečakanej podobe. Zahrá si v ňom svetová hviezda
-
- Uniklo 90 miliárd litrov vody a nikto si to nevšimol. Vedci hovoria o nevídanej sile Zeme
- Má všetko potrebné, aby na nej existoval život. Vedci objavili Superzem s ideálnymi podmienkami
- Nenápadný jed sa šíri po celej planéte. Zvláštna chemikália je v 94 percentách vody a bude to čoraz horšie
- Film, ktorý spravil zo Slovenska čiernu dieru, sa vracia v nečakanej podobe. Zahrá si v ňom svetová hviezda
- Západ nechápe. Nová zbraň Číny vyzerá ako zo sci-fi a dokáže rozpútať celosvetový chaos
-
- Zmeny v STK zaskočili Slovákov. Vysoké pokuty hrozia aj tým, ktorí auto už nemajú (PREHĽAD)
- Vojenskí experti prišli s víťazným plánom: Nad Ukrajinou bude lietať stovka európskych stíhačiek
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Uniklo 90 miliárd litrov vody a nikto si to nevšimol. Vedci hovoria o nevídanej sile Zeme
- Kolaps ľudskej spoločnosti príde nečakane skoro. Vedcov vystrašil počítač s realistickou predpoveďou
Taraba ohlásil energetickú megainvestíciu. Slovenské mestá získajú milióny eur
Slováci kupujú jazdené autá, ako nikdy predtým. Priemerný vek a nájazd prudko rastie, dominuje jedna značka
Zubár odhalil šokujúce riziká populárneho spánkového triku. Riskuješ veľké nepríjemnosti
Slováci si neuvedomujú, že to môže vybuchnúť. Odborník varuje pred „elektronickým“ zlozvykom domácností
Domácnosti si priplatia až o 3 000 eur. Nová kalkulačka odhalila tvrdú realitu emisného výmyslu EÚ
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP