Ученые предположили, что темная материя могла возникнуть до Большого взрыва

Исследователи из Техасского университета в Остине выдвинули гипотезу о том, что загадочная темная материя, составляющая значительную часть Вселенной, могла появиться еще до Большого взрыва.

Согласно их модели, названной WIFI (warm inflation via freeze-in), темная материя формировалась в период космической инфляции — кратковременной, но мощной фазы экспоненциального расширения Вселенной. Эта фаза, как утверждают авторы, могла предшествовать самому Большому взрыву.

Традиционно считается, что Большой взрыв был началом всего — материи, энергии, пространства и времени. Однако ряд теорий предполагает, что космическая инфляция произошла до этого события, создавая уникальные условия для появления темной материи.

Модель WIFI основывается на взаимодействиях между излучением и частицами в так называемой тепловой ванне, существовавшей в эпоху инфляции. По мнению ученых, именно эти процессы позволили создать достаточное количество частиц темной материи, чтобы объяснить их современное распределение.

Отличие этой модели в том, что темная материя, созданная в ходе инфляции, не уничтожается при дальнейшем расширении Вселенной. Большинство существующих теорий предполагают, что все частицы, возникшие в этот период, "смываются" инфляцией, но WIFI предлагает иной механизм.

Авторы исследования отмечают, что хотя они не первые, кто связывает темную материю с эпохой инфляции, их подход объясняет, каким образом частицы могли возникнуть в количестве, подтвержденном астрономическими наблюдениями.

Новая теория также затрагивает свойства так называемого поля инфлатонов — гипотетических частиц, ответственных за космическую инфляцию. Согласно WIFI, инфлатоны теряют часть своей энергии, превращая её в излучение, которое, в свою очередь, продуцирует темную материю через механизм UV freeze-in.

Пока модель WIFI остается гипотезой, но будущие исследования, такие как проект CMB-S4 , изучающий реликтовое излучение, могут подтвердить или опровергнуть идеи о теплой инфляции. Если это произойдет, шансы на доказательство происхождения темной материи до Большого взрыва значительно возрастут.