La quantità di materia oscura nell'Universo è diminuita di circa il 2-5%, il che potrebbe spiegare le discrepanze nei valori di alcuni importanti parametri cosmologici durante il Big Bang e oggi, affermano i cosmologi russi in un articolo pubblicato sulla rivista Physical Review D.
“Immaginiamo che la materia oscura sia composta da diversi componenti, come la materia ordinaria. E un componente è costituito da particelle instabili, la cui durata è piuttosto lunga: nell'epoca della formazione dell'idrogeno, centinaia di migliaia di anni dopo il Big Bang, sono ancora nell'Universo, e oggi sono già scomparse, decadendo in neutrini o ipotetiche particelle relativistiche. Quindi la quantità di materia oscura nel passato e oggi sarà diversa , ha detto Dmitry Gorbunov del Moscow Phystech, citato dal servizio stampa dell'università.
La materia oscura è una sostanza ipotetica che si manifesta esclusivamente attraverso l'interazione gravitazionale con le galassie, introducendo distorsioni nel loro movimento. Le particelle di materia oscura non interagiscono con alcun tipo di radiazione elettromagnetica e quindi non possono essere rilevate durante le osservazioni dirette. La materia oscura rappresenta circa il 26% della massa dell'Universo, mentre la materia "ordinaria" rappresenta solo il 4,8% circa della sua massa - tutto il resto ricade su un'energia oscura non meno misteriosa.
Le osservazioni sulla distribuzione della materia oscura negli angoli più vicini e lontani dell'universo, effettuate con l'ausilio di telescopi terrestri e della sonda di Planck, hanno recentemente rivelato una cosa strana: si è scoperto che il tasso di espansione dell'Universo, e alcune proprietà dell '"eco" del Big Bang nel lontano passato e oggi sono notevolmente diversi. Ad esempio, oggi le galassie si allontanano l'una dall'altra molto più velocemente di quanto risulta dai risultati dell'analisi della radiazione reliquia.
Gorbunov ei suoi colleghi hanno trovato una possibile ragione per questo.
Un anno fa, uno degli autori dell'articolo, l'accademico Igor Tkachev dell'Istituto di fisica nucleare dell'Accademia russa delle scienze di Mosca, formulò la teoria della cosiddetta materia oscura in decomposizione (DDM), in cui, in contrasto con la teoria generalmente accettata della "materia oscura fredda" (CDM), parte o tutta le particelle sono instabili. Queste particelle, come suggerito da Tkachev e dai suoi associati, dovrebbero decadere piuttosto raramente, ma in quantità notevoli per generare deviazioni tra l'Universo giovane e quello moderno.
Nel loro nuovo lavoro, Tkachev, Gorbunov e il loro collega Anton Chudaykin hanno cercato di calcolare quanta materia oscura doveva decadere utilizzando i dati raccolti da Planck e altri osservatori che hanno studiato la radiazione di fondo cosmica a microonde e le prime galassie nell'universo.
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Come hanno mostrato i loro calcoli, il decadimento della materia oscura può davvero spiegare perché i risultati delle osservazioni di questa sostanza con il "Planck" non corrispondono ai dati delle osservazioni dei più vicini ammassi di galassie.
È interessante notare che ciò richiede il decadimento di una quantità relativamente piccola di materia oscura, dal 2,5 al 5% della sua massa totale, la cui quantità è quasi indipendente dalle proprietà fondamentali che l'universo dovrebbe avere. Ora, come spiegano gli scienziati, tutta questa materia è decaduta e il resto della materia oscura, di natura stabile, si comporta come descritto dalla teoria CDM. D'altra parte, è anche possibile che continui a disintegrarsi.
“Ciò significa che nell'universo di oggi c'è il 5% in meno di materia oscura rispetto all'era della formazione delle prime molecole di idrogeno ed elio dopo la nascita dell'universo. Ora non possiamo dire quanto velocemente questa parte instabile si sia disintegrata, è possibile che la materia oscura continui a decadere anche adesso, sebbene questo sia già un altro modello molto più complesso , conclude Tkachev.
