Mængden af mørkt stof i universet er faldet med ca. 2-5%, hvilket kan forklare uoverensstemmelser i værdierne for nogle vigtige kosmologiske parametre under Big Bang og i dag, siger russiske kosmologer i en artikel offentliggjort i tidsskriftet Physical Review D.
”Lad os forestille os, at mørkt stof består af flere komponenter, som almindeligt stof. Og en komponent består af ustabile partikler, hvis levetid er ret lang: i brintdannelsesperioden hundreder af tusinder af år efter Big Bang er de stadig i universet, og i dag er de allerede forsvundet og henfaldet til neutriner eller hypotetiske relativistiske partikler. Derefter vil mængden af mørkt stof i fortiden og i dag være forskellig,”sagde Dmitry Gorbunov fra Moskva Phystech, citeret af universitetets pressetjeneste.
Mørkt stof er et hypotetisk stof, der udelukkende manifesterer sig ved gravitationsinteraktion med galakser og introducerer forvrængninger i deres bevægelse. Partikler af mørkt stof interagerer ikke med nogen form for elektromagnetisk stråling og kan derfor ikke detekteres under direkte observationer. Mørkt stof tegner sig for omkring 26% af universets masse, mens "almindelig" stof kun tegner sig for omkring 4,8% af dets masse - alt andet falder på den lige så mystiske mørke energi.
Observationer af distributionen af mørkt stof i de nærmeste og fjerneste hjørner af universet, udført ved hjælp af jordbaserede teleskoper og Planck-sonden, afslørede for nylig en underlig ting - det viste sig, at universets ekspansionshastighed og nogle egenskaber af "ekkoet" fra Big Bang i den fjerne fortid og i dag er markant forskellige. For eksempel flyver i dag galakser meget hurtigere fra hinanden, end det følger af resultaterne af analysen af CMB.
Gorbunov og hans kolleger fandt en mulig årsag til dette.
For et år siden formulerede en af forfatterne af artiklen, akademiker Igor Tkachev fra Institute of Nuclear Physics fra det russiske videnskabsakademi i Moskva, teorien om såkaldt decaying dark matter (DDM), hvor, i modsætning til den generelt accepterede teori om "koldt mørkt stof" (CDM), en del eller hele det partikler er ustabile. Disse partikler, som foreslået af Tkachev og hans medarbejdere, skal henfaldes sjældent, men i mærkbare mængder for at skabe afvigelser mellem det unge og moderne univers.
I deres nye arbejde forsøgte Tkachev, Gorbunov og deres kollega Anton Chudaykin at beregne, hvor meget mørkt stof der skulle nedbrydes ved hjælp af data indsamlet af Planck og andre observatorier, der studerede den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling og de første galakser i universet.
Salgsfremmende video:
Som deres beregninger viste, kan henfaldet af mørkt stof virkelig forklare, hvorfor resultaterne af observationer af dette stof med "Planck" ikke svarer til dataene om observationer af de nærmeste klynger af galakser.
Interessant nok kræver dette henfald af en relativt lille mængde mørkt stof - fra 2,5 til 5% af dets samlede masse, hvis mængde næsten er uafhængig af hvilke grundlæggende egenskaber universet skal have. Nu, som forskere forklarer, er alt dette spørgsmål henfaldet, og resten af det mørke stof, stabilt i naturen, opfører sig som beskrevet i CDM-teorien. På den anden side er det også muligt, at det fortsætter med at gå i opløsning.
”Dette betyder, at der i dagens univers er 5% mindre mørkt stof, end der var i æraen med dannelsen af de første molekyler af brint og helium efter fødslen af universet. Vi kan ikke sige nu, hvor hurtigt denne ustabile del opløste, det er muligt, at mørkt stof fortsætter med at henfalde, selv om dette allerede er en anden meget mere kompleks model,”konkluderer Tkachev.
