במקרהלא נראה מספיק מסתורי, אמחקר חדשמציע שזה יכול היה להתעוררלִפנֵיאת.
החשיבה המקובלת אומרת שהמפץ הגדול היה ההתחלה של הכל - חומר, חומר אפל, חלל, אנרגיה, הכל. לאחר האירוע עצמו, היקום עבר תקופה של אינפלציה קוסמית, שראתה את גודלו מתנפח בפקטור של 10 ספטיליון בתוך שבריר שנייה בלתי נתפס.
אבל כמה תיאוריות טוענות שתקופת האינפלציה הזו התרחשה למעשה לפני מה שאנו מכנים המפץ הגדול. ועכשיו, פיזיקאים מאוניברסיטת טקסס (UT) באוסטין הציעו שחומר אפל נוצר במהלך החלון הקצר הזה.
הצוות קורא לדגם החדש אינפלציה חמה באמצעות הקפאה, או WIFI. ביסודו של דבר, חלקיקי חומר אפל יווצרו מאינטראקציות זעירות בין קרינה לחלקיקים ב"אמבט תרמי" חמים במהלך תקופת הניפוח.
"הדבר הייחודי למודל שלנו הוא שחומר אפל מיוצר בהצלחה במהלך האינפלציה."אומרקתרין פריז, אסטרופיזיקאית תיאורטית ב-UT אוסטין.
"ברוב הדגמים, כל דבר שנוצר במהלך האינפלציה 'נופח' על ידי ההתפשטות האקספוננציאלית של היקום, עד לנקודה שבה בעצם לא נשאר כלום."
נהוג לחשוב שלפני המפץ הגדול, היקום כולו התקיים בסינגולריות, נקודה של צפיפות אינסופית שבה המרחב הזמן מעוקל לאין ערוך. אבל חוקי הפיזיקה הידועים מתפרקים שם לחלוטין, אז כמה פיזיקאים מציעים שעידן אחר קדם למפץ הגדול, במקום ייחוד.
זו יכולה להיות קריסת יקום מוקדם יותר, כמו ב- או שזה יכול להיותאינפלציה קוסמית. שלב זה נמשך רק אלפיות השנייה, והאנרגיה הועברה לחומר ולאור כדי להפוך למה שאנו מתייחסים אליו כמפץ הגדול.
משם, הבמה מיועדת ליקום להתפתח כמתואר על ידי.
מחברי המחקר החדש אינם הראשונים להציע שהאינפלציה הקוסמית קדמה למפץ הגדול. הם אפילו לא הראשונים להציע את זהבתקופה זו. מה שחדש הוא המנגנון שלהם לאופן הפקת החומר המוזר, בכמויות שמתיישרות עם תצפיות אסטרונומיות.
אינפלציה חמה(ה-'WI' בדגם ה-WIFI החדש) הוא רעיון קיים שמציע שקרינה מופקת בזמן שההתרחבות האקספוננציאלית מתרחשת. זה יוצר מעין אמבט תרמי, המאפשר להתרחש אינטראקציות זעירות אך חשובות.
המניע לאינפלציה הקוסמית עדיין לא ידוע, אבל הסטנד-אין הוא שדה של חלקיקים היפותטיים הנקראיםדומה למפורסם. בתרחיש האינפלציה החמה, שדה הניפוח הזה יאבד חלק מהאנרגיה שלו לקרינה באמבט התרמי.
משם, הקרינה מייצרת חלקיקי חומר אפל בתהליך הנקרא UV freeze-in (יש את ה-'FI' ב-WIFI). בעיקרו של דבר, החומר האפל לעולם לא מגיע לשיווי משקל עם האמבטיה, והטמפרטורה של אותה אמבטיה נשארת מתחת לסף מסוים.
לפי חישובי הצוות, מנגנון זה מייצר מספיק חומר אפל כדי להסביר את הכמות שהתצפיות האסטרונומיות מספרות לנו שיש בחוץ.
זה לא אומר שהתעלומה נפתרה, כמובן. זו רק השערה אחת מני רבות, כולל שחומר אפל התעורר בעצמו'' בהמשך.
לעת עתה, לא ניתן לאמת ישירות את דגם ה-WIFI, אבל לפחות חלק ממנו יכול להיות בקרוב. מחקרים קרובים של, כגוןCMB-S4, יכול להעמיד את הרעיון של אינפלציה חמה למבחן.
"אם תצפיות עתידיות יאשרו שאינפלציה חמה היא הפרדיגמה הנכונה, זה יחזק משמעותית את הטענה ליצירת חומר אפל כפי שמתואר במסגרת שלנו."אומרהפיזיקאי של UT Gabriele Montefalcone, מחבר שותף של המחקר.
המחקר פורסם בכתב העתמכתבי סקירה פיזית.
