Wszystkie dotychczasowe próby schwytania cząstek (jeżeli takie cząstki istnieją) ciemnej materii spełzły na niczym. Widzimy jedynie jej wyraźny wpływ grawitacyjny na materię zwyczajną, ale nic ponadto.
Teraz naukowcy z Colgate University postanowili przyjrzeć się dokładniej zagadnieniu pochodzenia ciemnej materii we wszechświecie. Podstawą do przeprowadzonych badań była hipoteza mówiąca, iż ciemna materia powstała w niezależnym od Wielkiego Wybuchu zdarzeniu zwanym Ciemnym Wielkim Wybuchem, do którego miałoby dojść kilka miesięcy po Wielkim Wybuchu.
Jest to zupełnie nowe podejście do zagadnienia pochodzenia ciemnej części wszechświata. Dotychczas bowiem środowisko kosmologów przyjmowało, że cała materia we wszechświecie, w tym także ciemna materia, powstała w Wielkim Wybuchu, kiedy po krótkim okresie ekspansji energia próżni zamieniła się w plazmę zbudowaną z promieniowania i cząstek. Mimo lat badań jednak nadal nie wiadomo skąd się wzięła ciemna materia.
Czytaj także: Wielki Wybuch to jedna z ostatnich rzeczy, które można podważyć. Dlaczego?
Podstawową przeszkodą w badaniu ciemnej materii jest fakt, iż nie oddziałuje ona w żaden sposób z promieniowaniem elektromagnetycznym. Fakt, iż oddziałuje ona z materią zwyczajną grawitacyjnie, jedynie potwierdza jej istnienie, ale nie pozwala poznać jej natury. Warto jednak tutaj podkreślić, że stosunkowo niedawno naukowcy odkryli, iż ciemna materia wpływa na kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła będące pozostałością po Wielkim Wybuchu.
Kilkanaście miesięcy temu naukowcy z Uniwersytetu w Teksasie zaproponowali teorię, w której ciemna materia powstała dopiero kilka miesięcy po Wielkim Wybuchu w wyniku rozpadu pola kwantowego na cząstki ciemnej materii. Hipoteza ta zainspirowała badaczy do przeanalizowania możliwych scenariuszy takiego zdarzenia, które zgadzałyby się z dostępnymi obecnie danymi obserwacyjnymi i eksperymentalnymi.
Czytaj także: Kiedy zapłonęły pierwsze gwiazdy we Wszechświecie? Nowe obliczenia astrofizyków
W toku badań naukowcy ustalili, że jednym ze skutków Ciemnego Wielkiego Wybuchu mogłaby być emisja fal grawitacyjnych, które teoretycznie dałoby się dzisiaj wykryć. Co ciekawe, już wkrótce powinniśmy mieć do dyspozycji instrumenty obserwacyjne, które powinny być w stanie ślady tych fal grawitacyjnych dostrzec. Mowa tutaj oczywiście o takich instrumentach jak International Pulsar Timing Array oraz Square Kilometre Array, których budowa zbliża się już do końca.
Ekscytację wśród naukowców wzmaga akt, iż w ramach eksperymentu NANOGrav, który stanowi część wspomnianej wyżej budowanej aktualnie sieci IPTA, udało się wykryć pierwsze fale grawitacyjne tła. Możliwe zatem, że to właśnie na takie odkrycie czekają autorzy teorii o Ciemnym Wielkim Wybuchu. Jedno jest pewne: skoro NANOGrav był w stanie je dostrzec, to ukończona sieć IPTA będzie w stanie zbadać i scharakteryzować je znacznie dokładniej.