380 000 år efter Big Bang kyldes universum från att vara en het plasma-soppa till en temperatur där protoner och elektroner kunde kombineras för att bilda atomer. De neutrala väteatomerna slogs sönder igen, genom en mekanism som skulle fortsätta att återjonisera hela universumet, en process som slutligen slutade en miljard år efter Big Bang.
Det antas att de första stjärnorna som bildades före reoniseringsepoken troligen pumpade ut någon hård ultraviolett strålning, joniserande det neutrala väte, men en ny (kontroversiell) teori har framförts. Hade mörk materia en roll att spela i reoniseringen av universum?
Eftersom 85% av universum är sammansatt av en typ av materia som vi ännu inte har redovisat fullt ut verkar det bara naturligt att forskare skulle undersöka möjligheten att mörk materia hade en roll att spela strax efter Big Bang. Även om forskare är ganska övertygade om att återiniseringsperioden drevs av utsläppen från de allra första stjärnorna, finns det några observationsfaktorer som kan antyda att förintelse av mörk materia kan ha haft en roll att spela i universums utveckling.
Detta är enligt Dan Hooper och Alexander Belikov från Fermilab i Batavia, Illinois, i alla fall. I sin nyligen publicerade teori undersöker forskarna fysiken bakom förintelse av mörk materia som mekanismen som drev reioniseringsepoken.
I Hooper och Belikovs arbete fokuserar de på mörk materia som är teoretiserad för att ha klumpat sig samman under gravitationsattraktion när universum kyldes under den neutrala vätetiden (känd som ”Dark Ages” - universum skulle ha varit ogenomskinligt på grund av brist på stjärnor) och brist på elektromagnetisk strålning). När den mörka materien under denna tid kollapsade förutsägs den att förintas. Under fördjupning av mörk materia förutsägs gammastrålar med hög energi att genereras. Där gammastrålning går, kommer jonisering av materien säkert att följa.
“En enda gammastråle kan återanvända 1000 väteatomer, Säger Hooper. ”Mekanismen kunde lätt ha återupptagit universum.”
Genom deras resonemang, snarare än utsläpp från stjärnor som kan ha bildats i början av återiniseringsepoken, kunde en mycket kraftigare joniseringsmekanism ha översvämmat universum. Vissa forskare är dock skeptiska till denna idé.
“Vi har ännu inga bevis för att någon mörk materia någonsin har förintats, Säger Charles Bennett, huvudutredare på NASA: s WMAP-satellit, som har studerat återiniseringsepoken. ”Jag säger inte att det är fel, men det låter lite för strunt för mig att ivrigt acceptera det”. Bennett ser argumentet för mörk materia som ett mysterium (reionisering) som förklaras av ett annat mysterium (gör mörkt material till och med förstört?).
För närvarande är tanken att mörk materia kan ha varit den underliggande mekanismen som joniserar vårt universum mycket teoretisk. Men Hooper är angelägen om att studera uppgifterna från ESA: s kommande Planck-uppdrag, eftersom detta observatorium kommer att kunna studera hur reonisering fortsatte med tiden. ”Tidsignaturen för återanalys av mörk materia kommer att vara annorlunda än stjärnorna, Säger Hooper.
Källa: New Scientist
