宇宙或始于一次黑暗大爆炸

中國科技新聞網(wǎng)3月7日訊（王思言）宇宙中所有粒子和輻射的出現(xiàn)可能與另一場大爆炸結(jié)合，使宇宙充滿了暗物質(zhì)粒子。

在標(biāo)準(zhǔn)的宇宙學(xué)圖景中，早期宇宙是一個非常奇異的地方。也許在我們的宇宙中發(fā)生的最重要的事情是暴脹事件，在大爆炸之后的早期，暴脹使我們的宇宙進(jìn)入了一個極其迅速的膨脹時期。當(dāng)暴脹結(jié)束時，驅(qū)動暴脹的奇異量子場就會衰變，轉(zhuǎn)化為今天仍然存在的大量粒子和輻射。

當(dāng)我們的宇宙誕生不到20分鐘時，這些粒子開始組裝成第一批質(zhì)子和中子，這就是我們所說的大爆炸核合成。大爆炸核合成是現(xiàn)代宇宙學(xué)的支柱，因為它背后的計算準(zhǔn)確地預(yù)測了宇宙中氫和氦的數(shù)量。

然而，盡管我們對早期宇宙有所描繪，但我們?nèi)匀徊涣私獍滴镔|(zhì)。暗物質(zhì)是一種神秘的、看不見的物質(zhì)形式，它占據(jù)了宇宙的絕大多數(shù)質(zhì)量。大爆炸產(chǎn)生粒子和輻射的同時，也產(chǎn)生了暗物質(zhì)。在那之后，暗物質(zhì)就一直存在。

但是研究人員提出了一個新想法。他們認(rèn)為，暗物質(zhì)可能沿著一條完全不同的軌跡進(jìn)化。在這種情況下，當(dāng)暴脹結(jié)束時，宇宙中仍然充斥著粒子和輻射，但不是暗物質(zhì)。相反，還有一些量子場沒有衰變。隨著宇宙的膨脹和冷卻，額外的量子場最終改變了自己，引發(fā)了暗物質(zhì)的形成。

這種方法的優(yōu)勢在于，它將暗物質(zhì)的演化與正常物質(zhì)分離開來，因此大爆炸核合成可以按照我們目前所理解的那樣進(jìn)行，而暗物質(zhì)則沿著單獨(dú)的軌道演化。

這種方法也為探索豐富多彩的暗物質(zhì)理論模型開辟了道路，因為現(xiàn)在它有了一個單獨(dú)的進(jìn)化軌道，在計算中更容易跟蹤。例如，研究團(tuán)隊能夠確定，如果存在所謂的黑暗大爆炸，它必須發(fā)生在宇宙誕生不到一個月的時候。黑暗大爆炸釋放出一種非常獨(dú)特的強(qiáng)引力波特征，這種特征持續(xù)到今天。