Tamno ogledalo svemira: Nove teorije o materiji koja fascinira naučnike

U nizu od dva naučna rada, Stefano Profumo sa Univerziteta u Kaliforniji predložio je dva neobična, ali ne i nemoguća, podrekla za misterioznu materiju odgovornu za višak gravitacijskih efekata koje posmatramo u svemiru, piše Science Alert.

• Prekretnica u planu sletanja na Mesec: Oni će ovog puta stići prvi?
• NASA ubrzava izgradnju nuklearnog reaktora na Mesecu: Brza reakcija zbog Rusije i Kine?
• Novootkriveno međuzvezdano telo tvorevina vanzemaljaca?

 

Dva nekonvencionalna predloga

U prvom radu, objavljenom u maju 2025., Profumo sugeriše da je tamna materija mogla da nastane u "svemiru u ogledalu", gde je materija sastavljena od tamnih verzija čestica sličnih našim protonima i neutronima. U drugom radu, objavljenom početkom maja, predlaže da su se čestice tamne materije mogle da se formiraju na granici kosmičkog horizonta – ruba vidljivog svemira – tokom razdoblja brzog širenja nakon Velikog praska.

"Oba mehanizma su vrlo spekulativna", kaže Profumo, "ali nude samostalne i izračunljive scenarije koji se ne oslanjaju na konvencionalne modele tamne materije čestica, koji su sve više pod pritiskom zbog nultih eksperimentalnih rezultata".

Misterija tamne materije

Tamna materija je jedan od najvećih problema u kosmologiji. Ona ne emituje niti blokira zračenje, što znači da je ne možemo direktno da je detektujemo. S obzirom na nedostatak tragova, ne znamo šta je to; znamo samo da postoji jer su gravitacijski efekti širom svemira znatno jači nego što bi trebali da budu kada se u obzir uzmu sve galaksije, zvezde i oblaci prašine.

Shutterstock/Elena11

Tamna materija je naziv koji dajemo onome što uzrokuje taj višak gravitacije, a postoji niz teorijskih kandidata, od naslaga veličine planeta do prolaznih čestica. Ipak, prkos intenzivnim potragama, nijedan kandidat nije potvrđen.

"Ogledalo svemira" i kosmički horizont

Za svoje novo istraživanje, Profumo se okrenuo različitim područjima fizike. U prvom se oslonio na kvantnu kromodinamiku, koja opisuje jaku silu koja veže kvarkove i gluone u čestice poput protona i neutrona. Prema ovoj teoriji, unutar našeg postoji neka vrsta "ogledala" svemira, gde je jaka sila zamenjena varijacijom koja veže fundamentalne čestice skrivene od našeg standardnog modela.

U određenim uslovima u ranom svemiru, koncentracije ovih skrivenih čestica mogle su da postanu dovoljno guste da formiraju crne rupe tamne materije, koje bi s našim vidljivim svemirom interegovale samo putem gravitacije.

Za drugi rad, Profumo se poziva na kvantnu teoriju polja na kosmičkom horizontu, što je svojevrsna verzija horizonta događaja crne rupe na nivou celog svemira. Tokom razdoblja ubrzanog širenja nakon Velikog praska, kvantne fluktuacije na kosmičkom horizontu mogle su spontano da se generišu čestice tamne materije.

Oba objašnjenja su nova i nekonvencionalna, ali čvrsto utemeljena u postojećoj teoriji te bi trebala da budu proverljiva budućim eksperimentima.