Množství temné hmoty ve vesmíru se snížilo přibližně o 2–5%, což může vysvětlovat nesrovnalosti v hodnotách některých důležitých kosmologických parametrů během velkého třesku a dnes, říkají ruští kosmologové v článku publikovaném v časopise Physical Review D.
"Představme si, že temná hmota se skládá z několika složek, jako je běžná hmota." A jednu složku tvoří nestabilní částice, jejichž životnost je poměrně dlouhá: v epochě formování vodíku, stovky tisíc let po Velkém třesku, jsou stále ve vesmíru a dnes již zmizely a rozpadly se na neutrina nebo hypotetické relativistické částice. Pak bude množství temné hmoty v minulosti i dnes jiné, “uvedl Dmitrij Gorbunov z moskevského Phystechu, kterého citovala tisková služba univerzity.
Temná hmota je hypotetická látka, která se projevuje výlučně gravitační interakcí s galaxiemi a zavádí narušení jejich pohybu. Částice temné hmoty neinteragují s žádným typem elektromagnetického záření, a proto je nelze detekovat během přímého pozorování. Temná hmota tvoří asi 26% hmoty vesmíru, zatímco „obyčejná“hmota tvoří jen asi 4,8% její hmoty - vše ostatní padá na neméně tajemnou temnou energii.
Pozorování distribuce temné hmoty v nejbližších a vzdálených koutech vesmíru, prováděná pomocí pozemních dalekohledů a Planckovy sondy, nedávno odhalila zvláštní věc - ukázalo se, že rychlost rozpínání vesmíru a některé vlastnosti „ozvěny“velkého třesku v dávné minulosti i dnes jsou výrazně odlišné. Například dnes galaxie létají od sebe mnohem rychleji, než to vyplývá z výsledků analýzy reliktního záření.
Gorbunov a jeho kolegové našli možný důvod.
Před rokem formuloval jeden z autorů článku, akademik Igor Tkachev z Ústavu jaderné fyziky Ruské akademie věd v Moskvě, teorii tzv. Rozpadající se temné hmoty (DDM), ve které na rozdíl od obecně přijímané teorie „studené temné hmoty“(CDM), její části nebo celé částice jsou nestabilní. Tyto částice, jak navrhuje Tkachev a jeho spolupracovníci, by se měly rozpadat spíše zřídka, ale ve znatelných množstvích, aby se vytvořily odchylky mezi mladým a moderním vesmírem.
Ve své nové práci se Tkachev, Gorbunov a jejich kolega Anton Chudaykin pokusili vypočítat, kolik temné hmoty se muselo rozpadnout, pomocí dat shromážděných Planckem a dalšími observatořemi, které studovaly záření kosmického mikrovlnného pozadí a první galaxie ve vesmíru.
Propagační video:
Jak ukázaly jejich výpočty, rozpad temné hmoty může skutečně vysvětlit, proč výsledky pozorování této látky pomocí „Plancka“neodpovídají údajům z pozorování nejbližších shluků galaxií.
Je zajímavé, že to vyžaduje rozpad relativně malého množství temné hmoty - od 2,5 do 5% její celkové hmotnosti, jehož množství je téměř nezávislé na tom, jaké základní vlastnosti by měl mít vesmír. Nyní, jak vysvětlují vědci, se celá tato hmota rozpadla a zbytek temné hmoty, stabilní povahy, se chová tak, jak to popisuje teorie CDM. Na druhou stranu je také možné, že se i nadále rozpadá.
"To znamená, že v dnešním vesmíru je o 5% méně temné hmoty, než tomu bylo během formování prvních molekul vodíku a hélia po narození vesmíru." Nemůžeme nyní říci, jak rychle se tato nestabilní část rozpadla, je možné, že temná hmota pokračuje v úpadku i nyní, i když už se jedná o další mnohem složitější model, “uzavírá Tkachev.