Velký třesk. Kredit: Christine Daniloff, MIT, ESA/Hubble and NASA.

Temná hmota stále tvrdošíjně vzdoruje, což otevírá prostor pro radikální řešení. Jedním z nich je i pozoruhodný koncept Temného Velkého třesku (Dark Big Bang), s nímž roce 2023 přišla dvojice Katherine Freeseová a Martin Winkler z Texas University, Austin. Domnívají se, že temná hmota nevznikla společně s vesmírem v záblesku tradičního Velkého třesku. Měla prý svůj vlastní, separátní Temný Velký třesk, k němuž mělo dojít o pár pozemských měsíců později.

Cosmin Ilie (zcela vpravo). Kredit: Colgate University.

Pokud mají Freeseová s Winklerem pravdu, pak částice temné hmoty pocházejí z rozpadu kvantového pole, které je provázáno pouze s Temným sektorem (Dark Sector) a původně se nacházelo ve stavu metastabilního falešného vakua. Na barvitou hypotézu nově navazují Cosmin Ilie a Richard Casey z Colgate University v Hamiltonu, stát New York, kteří detailně prostudovali model Temného Velkého třesku a zkoumali scénáře, které by byly v souladu se současnými daty z experimentů.

Kampus Colgate University, Hamilton. Kredit: Wikimedia Commons, Colgate University, CC BY-SA 4.0.

Mimo jiné odkryli doposud přehlížené oblasti parametrů, které by mohly přispět k objasnění původu temné hmoty. Rovněž se jim povedlo určit, jak by se tyto scénáře projevovaly z hlediska pozorovatele, takže by bylo možné ověřit jejich platnost. Jde hlavně o tvorbu specifických gravitačních vln, které by mohly detekovat budoucí gravitační observatoře.

Jak uvádí Ilie, zásadním potvrzením hypotézy s Temným Velkým třeskem by mohla být detekce gravitačních vln, pocházejících přímo z tohoto speciálního Velkého třesku. Dnešní experimenty, jako je třeba  International Pulsar Timing Array (IPTA) a experimenty, co se rýsují na obzoru, jako Square Kilometer Array (SKA), se už blíží k tomu, že bude možné gravitační vlny Temného Velkého třesku detekovat, pokud tedy existují.

Současně je možné, že už vlastně jsme Temnému Velkému třesku na stopě. Experiment NANOGrav, který je součástí International Pulsar Timing Array, v roce 2023 konečně detekoval šum gravitačního pozadí vesmíru. Bude sice ještě nutné tento gravitační šum pořádně prozkoumat a proměřit, ale není vyloučeno, že souvisí s Temným Velkým třeskem. Pokud by to všechno klaplo, velmi významně bychom pokročili v chápání temné hmoty, ale i vzniku celého vesmíru a jeho rané evoluce. Nechme se překvapit.

Video: The Dark Big Bang Mystery : Could There Have Been a Second Big Bang?

Literatura

Colgate University 19. 11. 2024.

Physical Review D 110: 103522.