Wszechświat ma ogromny problem – i mówimy to dosłownie

Wyobraź sobie: wszystko, co widzisz na co dzień – telefon, kawa, gwiazdy na niebie – to raptem 4% całego wszechświata. Tak, tylko 4%.

Reszta, aż 96%, to zagadka. Naukowcy nazywają to ciemną materią i ciemną energią. Inaczej mówiąc: "nie wiemy, co to jest". Ciemna materia to jakieś 23% i trzyma galaktyki w ryzach. Bez niej kosmos wyglądałby zupełnie inaczej.

To nie jakaś ciekawostka. To jedna z największych tajemnic nauki. A niedawno zespół badaczy wysnuł fascynującą hipotezę: skąd wzięła się ciemna materia?

Fale grawitacyjne: ukryte echa kosmosu

Słyszałeś o falach grawitacyjnych? To zmarszczki w czasoprzestrzeni, które powstają przy wielkich kataklizmach – zderzeniach czarnych dziur czy gwiazd neutronowych. W 2015 roku detektor LIGO złapał pierwszą. Einstein miał rację!

Ale nie wszystkie fale są takie spektakularne. Są też te subtelne, zwane stochastycznymi. Pełnią kosmiczne tło, jak niewidzialny szum. Wiele z nich narodziło się tuż po Wielkim Wybuchu.

Badacze z Uniwersytetu Johanesa Gutenberga w Moguncji i Uniwersytetu w Swansea twierdzą: te pradawne fale mogły stworzyć ciemną materię.

Jak fale stały się cząstkami?

Pomysł jest prosty, choć fizyka skomplikowana. Wczesny wszechświat to zupa fal grawitacyjnych. Część z nich mogła zmienić się w cząstki – fermiony, te same, z których zbudowane są elektrony, protony i neutrony.

Na początku, w piekielnym żarze, te cząstki były prawie bezmasowe. Dryfowały lekko. Wszechświat się rozszerzał, chłodził – i bum! Zyskały masę. Stały się ciemną materią, którą dziś widzimy.

To jak krystalizacja w studzącej się cieczy. Tylko tu ciecz to czasoprzestrzeń, a kryształy to ciemna materia.

Dlaczego to przełom? Co dalej?

Ta teoria zmienia spojrzenie na ciemną materię. Nie szukamy egzotycznych cząstek. One mogły powstać z fal grawitacyjnych – coś, co już znamy.

To dopiero start. Na razie modele teoretyczne i szacunki. Teraz symulacje komputerowe sprawdzą, czy rachunki się zgadzają. Badacze patrzą też na inne zagadki, np. dlaczego materii jest więcej niż antymaterii.

Podsumowanie

Kosmo logia przeżywa renesans. Od ledwo wykrytych fal do hipotezy, że stworzyły one większość masy wszechświata. Potrwają lata, nim to potwierdzimy. Ale w nauce tak to działa – zawsze nowe odkrycia.

Wszechświat nie przestaje zadziwiać. I to jest super.