380.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, το Σύμπαν ψύχθηκε από το να είναι μια καυτή σούπα πλάσματος, σε μια θερμοκρασία όπου τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια θα μπορούσαν να συνδυαστούν για να σχηματίσουν άτομα. Τα ουδέτερα άτομα υδρογόνου διαλύθηκαν για άλλη μια φορά, με έναν μηχανισμό που θα συνέχιζε να επαναπροσδιορίζει ολόκληρο το Σύμπαν, μια διαδικασία που τελικά τελείωσε ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.
Πιστεύεται ότι τα πρώτα αστέρια που σχηματίστηκαν πριν από την εποχή του ιονισμού επανέφεραν πιθανώς κάποια έντονη υπεριώδη ακτινοβολία, ιονίζοντας το ουδέτερο υδρογόνο, αλλά έχει προταθεί μια νέα (αμφιλεγόμενη) θεωρία. Η σκοτεινή ύλη έπαιξε κάποιο ρόλο στην επανένωση του Σύμπαντος;
Δεδομένου ότι το 85% του Σύμπαντος αποτελείται από έναν τύπο ύλης που δεν έχουμε ακόμη εξηγήσει πλήρως, φαίνεται φυσικό οι επιστήμονες να εξετάζουν την πιθανότητα να παίξει κάποιος η σκοτεινή ύλη αμέσως μετά το Big Bang. Παρόλο που οι επιστήμονες είναι αρκετά σίγουροι ότι η περίοδος επανιονισμού καθοδηγείται από τις εκπομπές από τα πρώτα αστέρια, υπάρχουν μερικοί παράγοντες παρατήρησης που θα μπορούσαν να υποδηλώσουν ότι η εξόντωση της σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην εξέλιξη του Σύμπαντος.
Αυτό ισχύει, εν πάση περιπτώσει, σύμφωνα με τους Dan Hooper και Alexander Belikov από το Fermilab στο Batavia, Illinois. Στη θεωρία τους που δημοσιεύθηκε πρόσφατα, οι ερευνητές εξετάζουν τη φυσική πίσω από τον αφανισμό της σκοτεινής ύλης ως τον μηχανισμό που οδήγησε στην εποχή του επανασυντονισμού.
Στη δουλειά του Hooper και του Belikov, επικεντρώνονται στη σκοτεινή ύλη που θεωρητικά έχει συσσωρευτεί κάτω από βαρυτική έλξη καθώς το Σύμπαν ψύχθηκε κατά τη διάρκεια της ουδέτερης εποχής υδρογόνου (γνωστό ως «Σκοτεινές Εποχές» - το Σύμπαν θα ήταν αδιαφανές λόγω έλλειψης αστεριών και έλλειψη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας). Όταν η σκοτεινή ύλη συσσωρεύτηκε κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, προβλέπεται να εξαφανιστεί. Κατά τη διάρκεια του αφανισμού της σκοτεινής ύλης, προβλέπεται ότι θα δημιουργηθούν ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας. Όπου πηγαίνει η ακτινοβολία γάμμα, σίγουρα θα ακολουθήσει ο ιονισμός της ύλης.
“Μια μεμονωμένη ακτίνα γάμμα μπορεί να επαναπροσδιορίσει 1000 άτομα υδρογόνου», Λέει ο Χούπερ. «Ο μηχανισμός θα μπορούσε εύκολα να επαναπροσδιορίσει το σύμπαν.”
Με το σκεπτικό τους, αντί για εκπομπές από αστέρια που μπορεί να είχαν σχηματιστεί στην αρχή της εποχής του ιονισμού, ένας πολύ πιο ισχυρός μηχανισμός ιονισμού θα μπορούσε να πλημμυρίσει το Σύμπαν. Ωστόσο, ορισμένοι επιστήμονες είναι δύσπιστοι για αυτήν την ιδέα.
“Δεν έχουμε ακόμη στοιχεία ότι οποιαδήποτε σκοτεινή ύλη έχει εκμηδενιστεί ποτέ», Λέει ο Charles Bennett, κύριος ερευνητής του δορυφόρου WMAP της NASA, ο οποίος μελετά την εποχή του επαναπροσδιορισμού. «Δεν λέω ότι είναι λάθος, αλλά ακούγεται λίγο πολύ σχεδιασμένο για να το αποδεχτώ με ανυπομονησία" Ο Bennett βλέπει το επιχείρημα της σκοτεινής ύλης ως ένα μυστήριο (reionisation) που εξηγείται από ένα άλλο μυστήριο (μήπως η σκοτεινή ύλη εξαφανίζεται;).
Προς το παρόν, η ιδέα ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να ήταν ο υποκείμενος μηχανισμός ιονισμού του Σύμπαντός μας παραμένει εξαιρετικά θεωρητική. Ωστόσο, ο Hooper ανυπομονεί να μελετήσει τα δεδομένα από την επερχόμενη αποστολή της ESA στο Planck, καθώς αυτό το παρατηρητήριο θα είναι σε θέση να μελετήσει τον τρόπο με τον οποίο προχώρησε ο επαναπροσδιορισμός. «Η χρονική υπογραφή του επαναπροσδιορισμού της σκοτεινής ύλης θα είναι διαφορετική από αυτήν που επιφέρουν τα αστέρια», Λέει ο Χούπερ.
Πηγή: Νέος Επιστήμονας
