Stále nevíme, co je temná hmota zač a kde se vzala. Fyzici jsou ale zjevně odhodlaní to nevzdávat. Naplno otevírají stavidla fyzikální představivosti a přicházejí s velmi exotickými hypotézami. Trio texaských kosmologů z University of Texas at Austin navrhuje, že temná hmota vznikla během inflace, které se ale odehrála nikoliv po, ale PŘED Velkým třeskem.
I když to zní velice bizarně, vlastně to až taková exotika není. V tuto chvíli se nejeden kosmolog přiklání k představě, že se inflace, tedy nesmírně intenzivní a rychlé nafouknutí vesmíru, odehrála před Velkým třeskem. Nekonečna jsou stresující a existence singularity velkého třesku s nekonečnou hustotou a nekonečným zakřivením časoprostoru se zdá být nerealistická.
Katherine Freeseová se svými kolegy navrhuje model vzniku temné hmoty, který je unikátní v tom, že temná hmota měla vzniknout právě během dramatické fáze inflace. Jak podotýká Freeseová, ve většině kosmologických modelů dochází k tomu, že cokoliv je během inflace vytvořeno, následné rozpínání vesmíru to úplně zahladí.
Model Freeseové a spol. se jmenuje WIFI, čili Warm Inflation via ultraviolet Freeze-In. Temná hmota v tomto modelu vzniká při omezených a statisticky vzácných interakcích částic ve velmi horkém a energetickém prostředí. Pokud mají pravdu, tak veškerá temná hmota, kterou dnes pozorujeme (tedy vlastně nepozorujeme, pouze odvozujeme z jejího gravitačního působení), vznikla při horké inflaci před Velkým třeskem. Horká inflace je alternativní scénář ke konvenční chladné inflaci cold inflation. Během horké inflace současně vzniká záření.
V tomto scénáři kvantové pole, které mělo pohánět inflaci, čili inflaton field, přišlo o část energie vyzařováním a toto záření generovalo částice temné hmoty pomocí mechanismu freeze-in (což je, stručně řečeno, situace, kdy temná hmota nikdy není v rovnováze s horkou polévkou částic velmi raného vesmíru, thermal bath). Pokud by se někdo chtěl zeptat, co se odehrálo před touto před Velkotřeskovou inflací, kosmologové nemají tušení.
##seznam_reklama##
Model WIFI zatím není možné ověřit pozorováním. Jak se ale zdá, klíčovou komponentu tohoto modelu, čili horkou inflaci, bude možné v průběhu příštího desetiletí testovat experimenty s využitím kosmického mikrovlnného pozadí. Případné ověření horké inflace by bylo zásadní podporou pro WIFI model produkce temné hmoty.
Video: Astrophysicists Discuss New Evidence for Dark Matter Stars
Video: Alejandro Perez Rodriguez | Revisiting Warm Inflation
Literatura