Тьма и свет: Вселенная могла начаться с "темного" Большого взрыва.

Научный коллектив из американских и шведских космологов выдвинул экзотическую гипотезу о том, что возможно Большой взрыв мог быть не один. С помощью теоретических расчетов и моделирований они обнаружили, что до инфляционного расширения Вселенной и нуклеосинтеза, который привел к появлению всех известных нам элементарных частиц, могло быть как минимум еще одно похожее событие. Однако оно высвободило темную материю и наполнило ею наше Мироздание. Их расчеты и выводы опубликованы на сайте arxiv.

В стандартной космологической картине ранняя Вселенная была очень экзотическим местом. Возможно, одним из самых значительных событий, которое случилось в Метагалактике, или попросту говоря в нашей Вселенной, является космологическая инфляция, которая в очень ранние времена после привела нашу Вселенную к периоду чрезвычайно быстрого расширения. Когда она закончилась, экзотические квантовые поля, которые привели к этому событию, распались, превратившись в поток частиц и излучения, которые существуют до сих пор.

Однако, несмотря на успех этой концепции, мы все еще крайне далеки от полного понимания устройства нашего мира. Одной из главных тайн космологии является темная материя, которую почти никак не зарегистрировать и неизвестно из чего она состоит, однако она занимает доминирующее положение в строении Вселенной. Стандартное предположение в моделях Большого взрыва заключается в том, что какой бы процесс ни породил частицы и излучение, он породил и темную материю. И после этого темная материя просто висела вокруг, игнорируя все остальные.

Согласно новой концпеции, все можно быть намного интересней, чем кажется на первый взгляд и темная материя могла развиваться по совершенно отдельной траектории. В этом сценарии, когда так называемый Большой Взрыв, или резкое расширение пространства-времени закончилось, "Темный Взрыв" мог по-прежнему наполнять неким экзотическим квантовым полем. По мере расширения и охлаждения Вселенной это дополнительное квантовое поле в конце концов трансформировалось, что могло привести к образованию темной материи.

С точки зрения земного обывателя, новая гипотеза звучит довольно безумно, однако реальность зачастую бывает фантастичней любого вымысла, и у такого подхода есть свое преимущество. Оно заключается в том, что оно позволяет отделить эволюцию темной материи от нормальной, "светлой" материи, так что нуклеосинтез Большого взрыва может протекать так, как понимаем его человечество в настоящее время, в то время как темная материя развивается по отдельному пути. Грубо говоря, мир можно разделить на свет и тьму. Такой нестандартный и дуальный подход открывает новые возможности для изучения богатого разнообразия теоретических моделей темной материи, поскольку, когда у нее есть отдельный эволюционный путь, ее легче отслеживать в расчетах, чтобы увидеть то, как она может сравниться с наблюдениями. Так, команда авторов статьи смогла определить, что если "Темный Взрыв" был, то он должен был произойти, когда Вселенной было примерно меньше одного месяца.

Исследование также показало, что темная инфляция могла привести к появлению уникальной сигнатуры сильных гравитационных волн, которые сохраняются в современной Вселенной. Текущие эксперименты, такие как синхронизация пульсаров, должны быть в состоянии обнаружить эти гравитационные волны.