Létezhet az univerzum ellentéte, ahol nem tudtak atomok formálódni?

Képzeljük el, hogy a sötét anyag világa a miénk tükörképe, csak éppen a szabályok megszegésével. Egy új elmélet szerint ez magyarázatot adhat arra, hogy a sötét anyag miért tűnik olyan bőségesnek, mégis láthatatlannak az univerzumban.

A sötét anyag az a titokzatos, ismeretlen anyag, amely a jelek szerint az univerzum tömegének nagy részét alkotja. Minden 1 kilogrammnyi normál anyagra nagyjából 5 kilogrammnyi sötét anyag jut. Nem lép kölcsönhatásba a fénnyel vagy a normál anyaggal. A tudósok csak az anyagra gyakorolt finom gravitációs hatása révén tudják kimutatni, például a csillagok galaxisokon belüli mozgása és a szupernagy struktúrák növekedése során, írja a Live Science.

Lehet, hogy csak most tárul ki igazán az univerzum?

Könnyű lenne azt gondolni, hogy mivel az anyag és a sötét anyag különböző szabályok szerint működik, az egyik teljesen domináns lenne a másik felett. Annak ellenére, hogy teljesen eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek, a normál anyag és a sötét anyag mennyisége mégis ugyanannyi. Ennek magyarázatára a tudósok azt javasolták, hogy valamiféle rejtett kapcsolat lehet közöttük. Kutatásuk az arXiv című folyóiratban elérhető.

A kutatók felvetették, hogy a normál anyagban minden fizikai kölcsönhatás számára létezik egy tükörkép a sötét anyag világában. A kutatók szerint ez egy újfajta szimmetria lenne a természetben, amely összekötné a normál és a sötét anyag világát. Ez pedig segítene megmagyarázni, hogy a sötét anyag és a normál anyag miért nagyjából azonos gyakoriságú.

A tanulmányban a kutatók rámutatnak egy másik furcsa egybeesésre is. A normál fizikában a neutron és a proton tömege majdnem pontosan megegyezik, ami lehetővé teszi, hogy összekapcsolódjanak és stabil atomokat alkossanak. Ha egy proton csak egy kicsivel nehezebb lenne, akkor teljesen instabil lenne, és néhány perc alatt szétesne, ami lehetetlenné tenné az atomok kialakulását. Ebben a képzeletbeli forgatókönyvben az univerzumban szabadon lebegő neutronok tengere maradna.

Mi lehet ennek az alapja?

A kutatók szerint ez a képzeletbeli, széttört kozmosz akár valósággá is válhat a mi univerzumunk tükörképében. A fizika egy különleges kombinációja vezetett oda, hogy a proton nagyjából ugyanolyan tömegű, mint a neutron. Talán a sötét anyag világában ez másképp játszódott le, a “sötét proton” elpárolgott, és “sötét neutronok tengerét” hagyta maga után. Ez lehet az, amit mi sötét anyagként azonosítunk.

Bár ez a tükörmodell lehetővé teszi a sötét anyag részecskék – sötét atomok, sötét kémia és a sötét elemek sötét periódusos rendszere – közötti gazdag kölcsönhatások lehetőségét, a tudósok szerint nem lehet túl sok belőlük. Ha a sötét anyag sokat kölcsönhatásba lépne önmagával, akkor sokkal jobban összegabalyodna, mint ahogy azt gondolják. Tehát a sötét anyag nagy részének viszonylag egyszerűnek kell lennie. Szabadon lebegő, semleges részecskék tengerének.

Ezek a további kölcsönhatások, amelyek a világunkban lezajló folyamatok sötét másai lennének, lehetővé tehetik a jövőbeli tudósok számára, hogy teszteljék ezt az elméletet. A korai világegyetemben az anyag nukleoszintézisen ment keresztül, amikor az első elemek nukleáris plazmában keletkeztek. Ha ez az új elképzelés helyes, akkor a sötét anyagban is lezajlott egy hasonló nukleoszintézis. Azokban a kaotikus korai időkben csatornák nyílhattak meg a két világ között, amelyek lehetővé tették, hogy hatással legyenek egymásra.

Az elemek keletkezési sebességének gondos mérésével, amit a kozmológiai obszervatóriumok következő generációja remélhetőleg meg fog tenni, a tudósok talán képesek lesznek bizonyítékot találni az egyik ilyen csatornára, és bepillantást nyerhetnek az univerzumba.

Érdemes elolvasni:

• Lehet, hogy a Naprendszer tele van idegen objektumokkal?
• A csillagászok sem tudtak erről a veszélyről, ami Földünket pusztulással fenyegeti