Физики рассчитали потери темной материи со времен Большого взрыва

Российские ученые открыли, что доля нестабильных частиц в составе вещества темной материи в эпоху Большого взрыва составляла не более 2-5 процентов.

«Разница между величинами космологических параметров в современной Вселенной и Вселенной, существовавшей непосредственно после Большого взрыва, может объясняться тем фактом, что доля темной материи со временем уменьшается. В своем исследовании мы впервые смогли рассчитать, какое количество темной материи могло быть потеряно и какова в нем доля нестабильных частиц», - рассказал Игорь Ткачев из Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН, один из соавторов нового исследования.

В основе этого нового исследования лежит так называемая гипотеза распадающейся темной материи, согласно которой в ранней Вселенной находилось больше темной материи, чем в современной Вселенной, но затем некоторая доля её распалась. Согласно этой гипотезе частицы темной материи имеют сложную структуру, так же как и частицы нормальной материи, и способны распадаться с образованием более простых частиц, пояснил главный автор исследования Дмитрий Горбунов, профессор Московского физико-технического института и сотрудник ИЯИ РАН.

Авторы исследования проанализировали данные по реликтовому излучению Вселенной, полученные при помощи спутника «Планк», и сравнили их с результатами расчета двух математических моделей: стандартной космологической ΛCDM («Лямбда-СиДиЭм», Lambda-Cold Dark Matter) моделью, а также моделью распадающейся темной материи. Сравнение показало, что наблюдательным данным ближе соответствуют результаты расчетов модели распадающейся темной материи.

Проанализировав данные наблюдений различных космологических эффектов, исследователи смогли оценить относительную концентрацию распадающихся компонентов темной материи, которая составила от 2 до 5 процентов.

Исследование увидело свет в журнале Physical Review D.

Источник