ال .الانفجار العظيم ربما مع الظل جاء الانفجار الكبير “المظلم” ، الذي ملأ كوننا بالغموض المادة المظلمة، اقترح علماء الكونيات في دراسة جديدة. يمكننا أن نرى الدليل على هذه الظاهرة من خلال دراسة التموجات في نسيج الزمكان.
بعد .الانفجار العظيميعتقد معظم الكوسمولوجيين أن الكون في لحظاته الأولى خضع لتوسع كبير وسريع يسمى التضخم. لا أحد يعرف سبب التضخملكن من الضروري شرح الملاحظات المختلفة مثل الكثافة هندسة الكون مسطحة على نطاق واسع.
من المفترض أن يكون سبب التضخم بعض المجالات الكمية الغريبة ، وهي كيان أساسي يتخلل كل الزمكان. في نهاية التضخم ، تفكك هذا المجال في وابل من الجسيمات والإشعاع ، مما أدى إلى “الانفجار الكبير الساخن” الذي يربطه الفيزيائيون عادة ببداية الكون. تتحد هذه الجسيمات في الذرات الأولى عندما يبلغ عمر الكون 12 دقيقة – وبعد مئات الملايين من السنين – تبدأ في الالتصاق معًا في النجوم والمجرات.
لكن هناك عنصر آخر في المزيج الكوني: المادة المظلمة. مرة أخرى ، علماء الكونيات غير متأكدين من ماهية المادة المظلمة ، لكنهم يرون دليلاً على وجودها من خلال تأثير الجاذبية على المادة العادية.
في أبسط النماذج ، ملأت نهاية التضخم والانفجار العظيم الساخن اللاحق الكون بمادة مظلمة تطورت على مسار مستقل. لكن هذا الافتراض تم إجراؤه من أجل البساطة فقط ، كما اقترح عالمان كوزمولوجيان في ورقة نُشرت في فبراير في قاعدة بيانات المطبوعات المسبقة. arXiv (يفتح في علامة تبويب جديدة). لم ير العلماء أي دليل على وجود المادة المظلمة حتى وقت متأخر من تطور الكون ، عندما كان للمادة المراوغة الوقت الكافي لممارسة جاذبيتها ، لذلك لم تكن بحاجة لملء الكون في الانفجار الكبير عادة. موضوع. ويقول الباحثون أيضًا ، نظرًا لأن المادة المظلمة لا تتفاعل مع المادة العادية ، فقد يكون لها الانفجار الكبير “المظلم” الخاص بها.
الانفجار العظيم المظلم
استكشف الباحثون في ورقتهم ما قد يبدو عليه الانفجار الأعظم المظلم. أولاً ، افترضوا وجود مجال كمي جديد – ما يسمى بـ “المجال المظلم” – والذي من شأنه أن يسمح للمادة المظلمة بالتطور بحرية تامة.
في هذا السيناريو الجديد ، لن يبدأ الانفجار الأعظم المظلم إلا بعد اختفاء التضخم ويتمدد الكون ويبرد بدرجة كافية لدفع الحقل المظلم إلى مرحلة انتقالية خاصة به ، حيث يتحول إلى جسيمات مادة مظلمة.
وجد الباحثون أن الانفجار العظيم المظلم يجب أن يخضع لقيود معينة ؛ إذا كان الوقت مبكرًا جدًا ، فسيكون هناك المزيد من المادة المظلمة اليوم ، وإذا فات الأوان ، سيكون هناك القليل جدًا. ولكن إذا حدث الانفجار الأعظم المظلم عندما كان عمر الكون أقل من شهر ، فسيكون متسقًا مع جميع الملاحظات المعروفة.
إن تقديم لعبة Dark Big Bang له فوائد عديدة. أولاً ، إنها تتفق مع ما يعرفه العلماء عن المادة المظلمة: إذا لم تتفاعل مع المادة العادية ، فلا يوجد سبب للاشتراك في أصل مشترك. ثانيًا ، يسمح للباحثين ببناء نماذج للمادة المظلمة دون القلق بشأن كيفية تأثيرها على سلوك المادة العادية في الأوقات المبكرة ، مما يمنح العلماء مزيدًا من المرونة في بناء النماذج.
لكن الأهم من ذلك ، وجد الباحثون أن الانفجار العظيم المظلم أنتج إشارة محددة في موجات الجاذبية ، والتي هي تموجات في الزمكان والتي لا تزال تنتقل حول الكون حتى يومنا هذا. ومع ذلك ، قد يتم اختبار النظرية يومًا ما.
يتفق الباحثون على أن تجارب الموجات الثقالية الحالية تفتقر إلى الحساسية لاكتشاف إشارات الانفجار العظيم المظلم. لكن دراسة أخرى لموجات الجاذبية تستخدم المسافات إلى النجوم النابضة البعيدة ، تسمى مصفوفات توقيت النجوم النابضة. تجربة الجاذبية النانوية (يفتح في علامة تبويب جديدة)يمكن أن تفعل الحيلة.
