Die mysteriöse Entstehung der Dunklen Materie vor dem Urknall.
Forscher der University of Texas in Austin schlagen eine revolutionäre neue Theorie vor, die den Ursprung von dunkle Materie auf ein eingetretenes Ereignis kurz vor dem Urknall. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis des Universums und seiner ersten Momente seiner Existenz revolutionieren.
Lesen Sie auch:
Eine neue Theorie, um zu erklären, was „vor“ dem Urknall war
Der Urknall ist die wissenschaftliche Theorie, die beschreibt der Ursprung des UniversumsDies markierte den Beginn seiner Expansion vor etwa 13,8 Milliarden Jahren. Dieser Theorie zufolge war das Universum zunächst ein extrem heißer und dichter Ort, der dann explodierte und sich kontinuierlich ausdehnte. Dunkle Materie hingegen ist eine hypothetische Form von Materie, die weder Licht aussendet noch absorbiert, sodass sie nur durch ihre Gravitationswirkung auf sichtbare Materie unsichtbar und nachweisbar ist. Es macht etwa 27 % der Massenenergie des Universums aus und wäre nach klassischen Beobachtungen zeitgleich mit dem Rest der Materie während des Urknalls „explodiert“ und hätte durch die Beeinflussung der Entstehung eine entscheidende Rolle in den kosmischen Strukturen gespielt und die Bewegung von Galaxien.
Kyawthuit: das seltenste Mineral der Welt und wurde nur einmal gefunden
Das Konzept der kosmischen Inflation
1981 vom Physiker Alan Guth ins Leben gerufen, die Theorie der kosmischen Inflation legt nahe, dass sich das Universum schnell ausdehnte und seine Größe in nur 10 hoch -36 Sekunden um das 26-fache vergrößerte. Dieses Phänomen spielte eine entscheidende Rolle bei der Beseitigung von Unregelmäßigkeiten in der Struktur des Universums, was sein einheitliches und homogenes Aussehen trotz seiner kontinuierlichen Expansion erklärt.
Neue Theorie zum Ursprung der Dunklen Materie
Die neue Studie argumentiert, dass die Inflation durch einen Prozess namens „Einfrieren“ auch zur Bildung dunkler Materie beigetragen hat. Im Gegensatz zu bestehenden Modellen, bei denen beim Aufblasen erzeugte Partikel schnell verdünnt werden, sagen Forscher der UT Austin, dass in dieser Phase dunkle Materie erzeugt und erhalten wurde.
Zwei Trainingsszenarien untersucht
Wissenschaftler unterscheiden zwei mögliche Prozesse zur Bildung dunkler Materie aus dem „Thermalbad“, das bei der Entstehung des Universums bei einer bestimmten Temperatur interagierende Teilchen zusammenbringt.
Das „Ausfrieren“
Das Ausfrieren deutet darauf hin, dass sich dunkle Materie im thermischen Gleichgewicht mit gewöhnlicher Materie befand und beim Abkühlen des Universums gefror. Dies ist die Vision, die „traditionell“ von Physikern geteilt wird, die jedoch von den Forschern der Studie verworfen wurde.
Das „Freeze-in“-Modell und seine Auswirkungen
Das andere Szenario, das „Freeze-in“, legt dies nahe Dunkle Materie befand sich nie im thermischen Gleichgewicht. Es wäre das Ergebnis seltener energetischer Wechselwirkungen, beispielsweise bei UV-Strahlung. Während der Inflation hätte das für die Inflation verantwortliche Quantenfeld Energie an diese UV-Strahlung verloren und so dunkle Materieteilchen erzeugt, die dann im abkühlenden Universum „eingefroren“ wären.
Eine „disruptive“ Theorie über den Urknall
Was das vom UT Austin-Team vorgeschlagene Modell auszeichnet, ist, dass diese Interaktionen stattgefunden hätten vor dem Urknallwährend der exponentiellen Expansion des Universums aufgrund der Inflation. Diese Perspektive kehrt die traditionelle Vorstellung um, dass Inflation und das Einfrieren nach dem Urknall stattgefunden haben.
Eine neue Vision des Universums
Diese innovative Theorie bietet ein neues Fenster in die frühesten Momente unseres Universums und beleuchtet die mögliche Rolle der Dunklen Materie in der frühen kosmischen Entwicklung. Es eröffnet auch Perspektiven für zukünftige Forschungen, insbesondere zur Produktion anderer Teilchen, die bei der Entwicklung des Universums eine entscheidende Rolle gespielt haben könnten.
CERN erweckt eine Miniaturversion des weltweit größten Teilchenbeschleunigers für konkrete Anwendungen in der Archäologie zum Leben
Dieser Artikel untersucht den mutigen Vorschlag von Forschern der University of Texas, der nahelegt, dass dunkle Materie kurz vor dem Urknall durch einen Gefrierprozess entstanden sein könnte. Diese revolutionäre Idee stellt etablierte Theorien über den zeitlichen Ablauf kosmischer Ereignisse in Frage und könnte erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis des Universums haben.
Quelle: Physical Review Journal
