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
Ľudstvo objavuje „nový svet“. V hĺbke 2 000 metrov našli mimoriadne vzácny zdroj energie
Tajná zbraň prírody? Vedci objavili baktériu, ktorá požiera najväčšiu pliagu ľudstva
Záhadný signál s extrémnou silou nechal vedcov v nemom úžase. Pochádza z prekvapivého zdroja
Zemi hrozí nebezpečenstvo zo Slnka. Technológie môžu zlyhať v jedinom momente, raz sa to už stalo
Našli ich tam, kde to nikto nečakal. Zabudnutá planétka v našej Galaxii nesie známky života
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Odborník: Valorizácia dôchodkov bude nízka, penzisti si prilepšia len minimálne
Snímky z vesmíru odhalili tajomstvo Rusov. Na okupovaných územiach Ukrajiny vznikajú pevnosti
13 % strata hodnoty za 2 roky. TOP 5 áut, na ktorých Slováci prerobia najmenej (TABUĽKA)
Označenie „Made in“ má cenu zlata: Toto je 10 krajín s najlepšou reputáciou, líder je prekvapujúci (PREHĽAD)
Viktória začala s 12 000 eurami z úspor. Prerazila v zahraničí a dnes prenajíma umenie gigantom zo sveta financií
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Tajná zbraň prírody? Vedci objavili baktériu, ktorá požiera najväčšiu pliagu ľudstva
- Našli ich tam, kde to nikto nečakal. Zabudnutá planétka v našej Galaxii nesie známky života
- Sankcie im zlomili väz. Rusko môže prísť o dôležitú zbraň, kľúčový výrobca je na pokraji bankrotu
- Záhadný signál s extrémnou silou nechal vedcov v nemom úžase. Pochádza z prekvapivého zdroja
- Nezastaví sa pred ničím. Nemci ukázali hybridný tank s protivzdušnou obranou, prispeli aj Slováci
-
- Sankcie im zlomili väz. Rusko môže prísť o dôležitú zbraň, kľúčový výrobca je na pokraji bankrotu
- Derú sa do popredia svetovej ekonomiky. Veľmoc našla nálezisko so 100 miliónov tonami ropy
- Slováci žili roky v klame. Režim Inkognito nie je vôbec neviditeľný, slúži hlavne na jednu vec
- Giganti sa spojili, aby zachránili spaľováky. Dostanú technológie, aké čakáš len od elektromobilov
- Sú účinnejšie než radary. Česi našli zaujímavý spôsob, ako zastaviť cestných pirátov
-
- Sankcie im zlomili väz. Rusko môže prísť o dôležitú zbraň, kľúčový výrobca je na pokraji bankrotu
- Derú sa do popredia svetovej ekonomiky. Veľmoc našla nálezisko so 100 miliónov tonami ropy
- Európa čelí novej hrozbe. Večný spojenec Ruska uvažuje nad tým, čo bolo doteraz nemysliteľné
- Slováci žili roky v klame. Režim Inkognito nie je vôbec neviditeľný, slúži hlavne na jednu vec
- Giganti sa spojili, aby zachránili spaľováky. Dostanú technológie, aké čakáš len od elektromobilov
Ministerstvo vnútra spúšťa historickú novinku. Slováci prvýkrát odvolia s digitálnym dokladom
NBS vydala vážne varovanie: Slováci naleteli ďalšiemu podvodu, nepozornosťou prichádzajú o peniaze
Nemecký priemysel je v kŕči a čoraz viac prepúšťa. Najviac trpia automobilky, dôvody sú jasné
Slovenská vláda navrhla daň, ktorá nahnevala Trumpa. Ak ju schválime, dostaneme tvrdú odpoveď
Americká vláda kúpila 10 % Intelu. Ide o signál národnej bezpečnosti
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP