Un grup de fizicieni susţine că de partea cealaltă a Big Bang-ului se află un Univers compus din anti-materie

Cercetătorii mai au de lucrat la multe detalii ale teoriei, dar susţin că aceasta explică existenţa materiei întunecate, scrie Physics World.

Modelele cosmologice standard ne spun că Universul – spaţiul, timpul şi masa/energia – a explodat în existenţă acum circa 14 miliarde de ani şi de atunci s-a extins şi s-a răcit, ducând la formarea progresivă a particulelor subatomice, atomilor, stelelor şi planetelor.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Totuşi, Neil Turok de la Perimeter Institute for Theoretical Physics din Ontario precizează că susţinerea acestor modele de parametrii ad-hoc înseamnă că modelele sunt similare cu descrierea lui Ptolemeu a Sistemului Solar, adică sistemul văzut din perspectiva Pământului şi nu dintr-o perspectivă mai largă, bazată pe principii cosmologice. Un astfel de parametru este perioada scurtă de expansiune rapidă cunoscută drept inflaţie care poate explica uniformitatea Universului. „Există această paradigmă care zice că poţi explica un nou fenomen prin inventarea unei noi particule sau câmp. Cred că poate fi o cale greşită”, a precizat cercetătorul.

Turok şi colegul să, Latham Boyle, au dezvoltat un model al Universului care poate explica toate fenomenele observabile bazându-se doar pe particulele şi câmpurile cunoscute. S-au întrebat dacă există o cale naturală de a extinde Universul dincolo de Big Bang – o singularitate unde relativitatea generală nu mai este valabilă – şi apoi pe partea opusă a acestei singularităţi faţă de Universul nostru. „Am găsit că există”, a precizat Turok.

Răspunsul a plecat de la premiza că Universul ca un întreg se supune simetriei CPT. Acest principiu fundamental presupune că orice proces fizic rămâne la fel dacă timpul şi spaţiul sunt inversate, iar particulele sunt înlocuite de antiparticule. Turok precizează că acesta nu este cazul Universului în care ne aflăm, unde timpul merge înainte pe măsură ce spaţiul se extinde şi există mai multă materie decât antimaterie.

Fizicianul spune că entitatea care respectă simetria este o pereche de univers-antiunivers. Antiuniversul ar merge înapoi în timp de la Big Bang, devenind din ce în ce mai mare în trecut, fiind dominat de antimaterie şi având proprietăţile spaţiale inversate comparativ cu Universul nostru.

Credit: L Boyle/Perimeter Institute of Theoretical Physics

Turok spune că mai este de lucru la model, putând fi, în forma lui actuală, ţinta multor critici. Până la urmă, lucrarea a fost publicată în Physical Review Letters, cu menţiunea că cercetătorii trebuie să explice variaţiile de temperatură din radiaţia cosmică de fond.

În termeni generali, fluctuaţiile se datorează naturii cuantice-mecanice a spaţiu-timpului din apropierea singularităţii Big Bang. În timp ce viitorul îndepărtat al Universului nostru şi trecutul îndepărtat al celuilalt univers ar avea puncte fixe (clasice), în mijloc ar putea exista toate permutările cuantice posibile. 

Incertitudinile cuantice înseamnă că Universul şi Antiuniversul nu sunt imagini care se oglindesc perfect, ceea ce aduce cu sine probleme spinoase pentru cercetători.

Totuşi, Turok menţionează că noul model oferă un candidat natural pentru materia întunecată. Acest candidat este o particulă masivă numită neutrin „steril”, care formează o mică parte din neutrinii stângaci. Conform savantului, simetria CPT poate fi folosită pentru a explica abundenţa neutrinilor dreptaci din Universul nostru. 

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Cercetătorii au descoperit locurile în care se ascunde materia întunecată din univers

Cum ar arăta un univers constituit din antimaterie?

Un tip special de lumină reprezintă un ingredient important pentru formarea vieţii în univers

Astronomii au putut măsura toată lumina stelară emisă vreodată în Univers. ”Este o comoară”