Substanța misterioasă determină mișcările stelelor și galaxiilor, însă materia întunecată este invizibilă. Deși rămâne un mister colosal, un studiu a dezvăluit cât de uluitoare ar putea fi vârsta sa.
Citește și: Trăim într-o realitate virtuală, ca în Matrix? Un fizician spune că știe codul sursă al Universului
Substanța misterioasă mai veche ca Pământul și care e nemuritoare. Cu ea a început lumea
O substanță misterioasă guvernează universul actual. Noi cercetări sugerează că s-ar putea să se fi născut chiar înaintea cosmosului nostru, așa cum îl cunoaștem noi, și că, dacă în cele din urmă va părăsi scena cosmică, nu va fi pentru încă un trilion de trilioane de ani... dacă va fi vreodată, relatează popularmechanics.com.
Nu înțelegem ce este materia întunecată, dar știm că ea există. Dovezile datează din anii 1930 și de la eforturile astronomului de pionierat Fritz Zwicky, care a observat pentru prima dată că galaxiile din interiorul roiurilor se mișcau mult prea repede având în vedere cantitatea de materie pe care o putea vedea.
Apoi, în anii 1970, Vera Rubin a descoperit că galaxiile individuale se roteau prea repede. Ele ar fi trebuit să se rotească singure ca un carusel scăpat de sub control cu miliarde de ani în urmă.
Citește și: Astronomie: După 80 de ani, un cadavru stelar, pitica albă T Coronae Borealis, gata să se reaprindă
De atunci, dovezile nu au făcut decât să se adune și să indice o concluzie inevitabilă: marea majoritate a materiei din univers, undeva în jur de 80 %, este complet invizibilă.
Oricare ar fi materia întunecată, aceasta este o forță motrice majoră în cosmos prin influența sa gravitațională masivă, controlând modul în care se formează galaxiile și evoluează universul.
Nu am reușit încă să identificăm natura acestei particule misterioase care inundă fiecare colț al fiecărei galaxii. Nu numai identitatea sa sfidează orice explicație, ci și originile sale.
Citește și: Tânără cercetătoare descoperă la 25 ani compoziția Universului. Rezultatul îi e furat. Moare săracă
Unele teorii sugerează că substanța întunecată ar fi fost produsă chiar înainte de Big Bang
De fapt, unele teorii radicale sugerează că materia întunecată ar fi fost produsă chiar înainte de Big Bang.
În teoriile cosmologice moderne, ceea ce noi considerăm de obicei a fi big bang-ul - o explozie fierbinte de materie care umple cosmosul - a fost de fapt ultimul pas al unui eveniment și mai cataclismic, cunoscut sub numele de inflație.
Cu mult timp în urmă, când universul avea doar o fracțiune de secundă, forțe cuantice ciudate au accelerat expansiunea cosmosului, extinzându-l în proporții incredibile, mai repede decât viteza luminii.
Apoi, aceste forțe cuantice au dispărut, descompunându-se într-o ploaie de particule și radiații care au umplut universul gol.
În cele din urmă, sute de milioane de ani mai târziu, aceste particule se vor aduna pentru a forma primele stele și galaxii.
Citește și: Misterul bărbatului din „Taured” care a năucit o țară întreagă. Era dintr-un „univers paralel”?
Materia întunecată a apărut odată cu toate celelalte? Sau este în joc un alt mecanism?
În 2019, Tommi Tenkanen, cercetător la Universitatea Johns Hopkins, a propus că forțele cuantice care au dat naștere epocii inflației au generat particule de materie întunecată. Aceasta ar însemna că toată materia întunecată din univers a apărut atunci când cosmosul avea mai puțin de o trilionime de trilionime de trilionime de trilionime de secundă și cu mult înainte de apariția primelor particule și radiații normale.
Mai recent, în 2024, Katherine Freese de la Universitatea Texas din Austin a condus un efort teoretic de a explora această posibilitate mai în detaliu.
Modelul lor a fost denumit WIFI, de la Warm Inflation during Freeze-In (Inflație caldă în timpul înghețării).
În modelul său actualizat, materia întunecată este produsă în timpul fazei de creștere a inflației, atunci când forțele cuantice care o conduc au început să se ciocnească.
În mod critic, Freese și colaboratorii săi au reușit să descopere că, deși inflația a creat materie întunecată, expansiunea rapidă nu a diluat aceste particule, subțiindu-le până la a deveni practic inexistente.
În schimb, cantitatea de materie întunecată a rămas constantă în timpul expansiunii cosmice fulminante, supraviețuind în epocile următoare.
Așadar, este posibil ca materia întunecată să fi apărut înaintea materiei normale, dar ce înseamnă acest lucru pentru capacitatea sa de a rămâne?
Acest lucru depinde în mod esențial din ce anume este făcută materia întunecată. În unele modele, materia întunecată este atât de fundamentală încât nu se poate descompune în nimic altceva, chiar și pe o scară de timp extrem de lungă.
Cu alte cuvinte, în esență, va dura pentru totdeauna.
Dar în alte modele, materia întunecată poate - extrem de rar - să interacționeze cu ea însăși sau cu materia și radiațiile normale, dispărând într-o explozie de energie.
Dar dacă așa stau lucrurile, atunci ar trebui să vedem ocazional strălucirea materiei întunecate în descompunere din galaxiile îndepărtate. Această strălucire ar lua forma unei radiații incredibil de slabe, la o lungime de undă foarte specifică a luminii, care ar ieși în evidență față de lumina generală a galaxiei.
Pentru a testa această idee, Wen Yin de la Universitatea Metropolitană din Tokyo a condus o echipă de astronomi pentru a observa cu atenție galaxiile pitice din apropiere, care sunt galaxii mult mai mici decât Calea Lactee și despre care se crede că sunt deosebit de bogate în materie neagră.
Dacă materia întunecată se dezintegrează, atunci s-au gândit că ar trebui să poată găsi strălucirea sa unică în lumina acestor galaxii, așa cum este descris în articolul din februarie 2025 din revista Physical Review Letters.
Dar ei nu au văzut nimic special, ceea ce a pus o limită superioară asupra eficienței cu care poate interacționa materia întunecată. Având în vedere aceste limite, durata de viață totală a materiei întunecate nu trebuie să fie mai mică de aproximativ 1017 de ani. Aceasta este de 10 milioane de ori mai lungă decât vârsta actuală a universului.
Aceasta înseamnă că materia întunecată - oricare ar fi ea - ar fi putut ajunge pe scena cosmică înainte de apariția universului așa cum îl știm noi.
Înseamnă, de asemenea, că peste veacuri, mult după ce ultimele stele vor muri, toate galaxiile se vor dezintegra și universul nostru actual va înceta să mai existe, materia întunecată va rămâne în continuare. Să sperăm că îi vom fi descoperit secretele cu mult înainte de asta.
