Ciemna materia jest niewidzialna dla ludzkiego oka i trudna do wykrycia — nic dziwnego, że od dziesięcioleci intryguje naukowców. Czy jednak możliwe jest, że jej powstanie wymagało zupełnie innego procesu niż ten, który stworzył znaną nam materię? Odpowiedź może kryć się w teorii tzw. „Ciemnego Wielkiego Wybuchu”, która wywraca do góry nogami dotychczasową koncepcję narodzin wszechświata.
Według tradycyjnej kosmologii, zarówno zwykła materia, jak i ciemna materia powstały podczas Wielkiego Wybuchu. Jednak badania Katherine Freese i Martina Wolfganga Winklera z 2023 roku zaproponowały radykalnie inną teorię. Zakłada ona, że ciemna materia mogła narodzić się w wyniku "Ciemnego Wielkiego Wybuchu" – osobnego wydarzenia, które mogło nastąpić równocześnie lub nieco później.
Owa teoria została rozwinięta przez dwóch naukowców z Colgate University, którzy przedstawili szereg scenariuszy opisujących różne możliwe scenariusze Ciemnego Wielkiego Wybuchu. Ich prace opisują, jak takie wydarzenie mogło zalać wszechświat cząstkami ciemnej materii, które nie oddziałują z fotonami ani zwykłą materią – jedynie z grawitacją.
Obecne próby wyjaśnienia natury ciemnej materii zazwyczaj spełzają na niczym. Ciemna materia stanowi aż 85% masy wszechświata, ale i tak pozostaje niewykrywalna (poza jej oddziaływaniami z grawitacją) za pomocą dotychczasowych metod.
Badacze argumentują, że teoria Ciemnego Wielkiego Wybuchu pozwala wyjaśnić, dlaczego bezpośrednie i pośrednie metody detekcji ciemnej materii zawodzą. Jeśli cząstki ciemnej materii powstały w odrębnym procesie, mogą być całkowicie "odizolowane" od zwykłej materii, z wyjątkiem oddziaływania grawitacyjnego. To zaś otwiera drogę do dalszych badań nad "ciemnym sektorem" – hipotetycznym zestawem cząstek i sił, które istnieją poza modelem standardowym fizyki.
Kluczem do potwierdzenia tej teorii mogą być fale grawitacyjne – czyli swego rodzaju zmarszczki w czasoprzestrzeni, które powstają w wyniku potężnych zjawisk w kosmosie. Naukowcy wskazują, że Ciemny Wielki Wybuch mógłby wygenerować nieco inne sygnały fal grawitacyjnych, które można by wykryć za pomocą wyspecjalizowanych do tego instrumentów: wskazuje się tu m.in. Square Kilometer Array. Być może w taki sposób będziemy w stanie udowodnić istnienie ciemnej materii — działając nieco "od końca".
Sprawdź również: Czy ciemna materia pomogła zbudować galaktyki? Wkrótce poznamy odpowiedź
Naukowcy będą musieli pochylić się raz jeszcze nad kwestią fundamentalnych założeń na temat wszechświata. Potwierdzenie tej teorii może oznaczać konieczność rozszerzenia modelu standardowego fizyki o nowe interakcje i cząstki. Wszystkie te teorie trzeba będzie ze sobą w jakiś sposób połączyć i to będzie stanowiło odrębne wyzwanie dla badaczy.
Zasadniczo, otwiera to również pole do pytań kardynalnych w tym zakresie: czy kiedykolwiek będziemy w stanie w sposób dla nas zadowalający zbadać coś, co jest tak odmienne od wszystkiego, co znamy? Rozumiemy już, że Wszechświat jest raczej skomplikowaną strukturą i wiele z jego tajemnic najpewniej "przeżyje" naszą cywilizację bez ich rozwiązania. Jednak, czy ciemna materia i jej początek są dla nas osiągalne? Naukowcy bardzo chcieliby ostatecznie zamknąć ten rozdział — pytanie tylko, czy jest to możliwe.
Sprawdź również: Rozpoczęliśmy polowanie na ciemną materię. Oto nasz sprzymierzeniec
Teoria Ciemnego Wielkiego Wybuchu oferuje całkiem świeże spojrzenie na jedną z największych zagadek współczesnej nauki. Jeżeli uda się odpowiedzieć na pytanie o jej istnienie, najpewniej uda się rozwiązać zagadkę ciemnej materii. To z pewnością otworzyłoby nam drogę do kolejnych ważnych odkryć.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
