ماده تاریک ممکن است قبل از بیگ بنگ به وجود آمده باشد

ماده تاریک ممکن است قبل از بیگ بنگ به وجود آمده باشد

تفکر رایج می‌گوید «بیگ بنگ» آغاز ماده، ماده تاریک، فضا، انرژی و همه چیز بود. پس از این رویداد، جهان دوره‌ای از «تورم کیهانی» را پشت سر گذاشت که در آن اندازه‌اش در کسری غیرقابل تصور از ثانیه، به میزان ۱۰ سپتیلیون افزایش یافت. اما برخی نظریه‌ها پیشنهاد می‌کنند که دوره‌ی تورم در واقع قبل از آنچه ما بیگ بنگ می‌نامیم، رخ داده است. اکنون، فیزیکدانان دانشگاه تگزاس (UT) در آستین در مطالعه‌ای تازه پیشنهاد کرده‌اند که ماده تاریک نیز در این بازه‌ی کوتاه شکل گرفته است. تیم تحقیقاتی مدل جدید را «تورم گرم از طریق انجماد» یا WIFI نامیده‌اند. این مدل بیان می‌کند که ذرات ماده تاریک از برهم‌کنش‌های کوچک بین تابش و ذرات در یک «حمام حرارتی» گرم، در طول دوره تورم ایجاد می‌شوند.«کاترین فریز»، اخترفیزیکدان نظری UT می‌گوید: «نکته‌ی منحصر به‌فرد مدل ما این است که ماده تاریک با موفقیت در طول تورم تولید می‌شود. در بیشتر مدل‌ها، هرچیزی که در طول تورم ایجاد می‌شود، بعداً با انبساط نمایی جهان از بین می‌رود؛ به‌طوری که درنهایت چیزی باقی نمی‌ماند.»مدل جدید بیان می‌کند که ذرات ماده تاریک از برهم‌کنش‌های کوچک بین تابش و ذرات در یک «حمام حرارتی» گرم، در طول دوره تورم ایجاد می‌شوندتصور می‌شود که قبل از بیگ بنگ، کل جهان در یک تکینگی وجود داشت. تکینگی نقطه‌ای با چگالی بی‌نهایت است که در آن فضا-زمان بی‌نهایت خم‌شده است. اما قوانین شناخته‌شده‌ی فیزیک در آنجا کاملاً از کار می‌افتند؛ بنابراین برخی از فیزیکدانان پیشنهاد می‌کنند که به‌جای تکینگی، یک دوره متفاوت قبل از بیگ بنگ وجود داشته است. آن دوره ممکن است فروپاشی جهان قبلی باشد، مانند مدل «جهش بزرگ»، یا ممکن است تورم کیهانی باشد. این مرحله فقط یک میلیاردم ثانیه طول کشید و انرژی به ماده و نور منتقل شد تا به چیزی که به‌عنوان بیگ بنگ می‌شناسیم، تبدیل شود.از آنجا، صحنه برای تکامل جهان طبق نظریه «نسبیت عام» آماده می‌شود. نویسندگان مطالعه‌ی اخیر اولین کسانی نیستند که پیشنهاد می‌کنند تورم کیهانی پیش از بیگ بنگ رخ داده و حتی اولین کسانی نیستند که پیشنهاد می‌کنند ماده تاریک در این دوره به وجود آمده است. چیزی که جدید است، مکانیسم آن‌ها برای چگونگی تولید این مواد عجیب به مقادیر متناسب با مشاهدات نجومی است. تورم گرم (که عبارت «WI» در مدل جدید WIFI مربوط به آن است) یکی از ایده‌های موجود است که بیان می‌کند در حین وقوع انبساط نمایی، تابش تولید می‌شود. این امر نوعی حمام حرارتی به‌وجود می‌آورد که امکان وقوع برهم‌کنش‌های کوچک اما مهم را فراهم می‌کند.