Jumlah materi gelap di alam semesta telah berkurang sekitar 2-5%, yang mungkin menjelaskan perbedaan nilai beberapa parameter kosmologis penting selama Big Bang dan hari ini, kata kosmolog Rusia dalam sebuah artikel yang diterbitkan di jurnal Physical Review D.
“Bayangkan materi gelap terdiri dari beberapa komponen, seperti materi biasa. Dan satu komponen terdiri dari partikel yang tidak stabil, yang masa hidupnya cukup lama: dalam masa pembentukan hidrogen, ratusan ribu tahun setelah Big Bang, mereka masih berada di alam semesta, dan hari ini mereka telah menghilang, membusuk menjadi neutrino atau partikel relativistik hipotetis. Maka jumlah materi gelap di masa lalu dan hari ini akan berbeda,”kata Dmitry Gorbunov dari Moscow Phystech, dikutip dari layanan pers universitas.
Materi gelap adalah substansi hipotetis yang memanifestasikan dirinya secara eksklusif melalui interaksi gravitasi dengan galaksi, menyebabkan distorsi dalam pergerakannya. Partikel materi gelap tidak berinteraksi dengan jenis radiasi elektromagnetik apa pun, dan karenanya tidak dapat dideteksi selama pengamatan langsung. Materi gelap menyumbang sekitar 26% massa Semesta, sedangkan materi "biasa" hanya menyumbang sekitar 4,8% dari massa - segala sesuatu yang lain jatuh pada energi gelap yang tidak kalah misterius.
Pengamatan sebaran materi gelap di sudut terdekat dan jauh alam semesta, yang dilakukan dengan menggunakan teleskop berbasis darat dan probe Planck, baru-baru ini mengungkap hal yang aneh - ternyata laju ekspansi alam semesta, dan beberapa sifat "gema" Big Bang di masa lampau dan masa kini sangat berbeda. Misalnya, saat ini galaksi sedang terbang terpisah satu sama lain jauh lebih cepat daripada hasil analisis CMB.
Gorbunov dan rekan-rekannya menemukan kemungkinan alasannya.
Setahun yang lalu, salah satu penulis artikel, Akademisi Igor Tkachev dari Institut Fisika Nuklir Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia di Moskow, merumuskan teori yang disebut materi gelap membusuk (DDM), di mana, berbeda dengan teori "materi gelap dingin" (CDM) yang diterima secara umum, sebagian atau seluruhnya. partikel tidak stabil. Partikel-partikel ini, seperti yang disarankan oleh Tkachev dan rekan-rekannya, harus membusuk agak jarang, tetapi dalam jumlah yang nyata untuk menghasilkan penyimpangan antara alam semesta muda dan modern.
Dalam karya baru mereka, Tkachev, Gorbunov dan rekan mereka Anton Chudaykin mencoba menghitung berapa banyak materi gelap yang harus membusuk menggunakan data yang dikumpulkan oleh Planck dan observatorium lain yang mempelajari radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik dan galaksi pertama di alam semesta.
Video promosi:
Seperti yang diperlihatkan perhitungan mereka, peluruhan materi gelap benar-benar dapat menjelaskan mengapa hasil pengamatan zat ini dengan "Planck" tidak sesuai dengan data pengamatan gugus galaksi terdekat.
Menariknya, ini membutuhkan peluruhan materi gelap dalam jumlah yang relatif kecil - dari 2,5 hingga 5% dari total massanya, jumlah yang hampir tidak bergantung pada sifat dasar yang seharusnya dimiliki alam semesta. Sekarang, seperti yang dijelaskan para ilmuwan, semua materi ini telah membusuk, dan materi gelap lainnya, yang stabil di alam, berperilaku seperti yang dijelaskan oleh teori CDM. Di sisi lain, ada kemungkinan juga akan terus hancur.
“Ini berarti bahwa di alam semesta saat ini terdapat 5% lebih sedikit materi gelap dibandingkan pada era pembentukan molekul pertama hidrogen dan helium setelah kelahiran alam semesta. Sekarang kita tidak bisa mengatakan seberapa cepat bagian yang tidak stabil ini hancur, ada kemungkinan materi gelap terus membusuk bahkan sampai sekarang, meskipun ini sudah menjadi model lain yang jauh lebih kompleks,”Tkachev menyimpulkan.
