A tudósok az amerikai Texasi Egyetem kutatói legújabb tanulmányukban egy új modellt javasoltak a sötét anyag keletkezésének magyarázatára. A megfigyelések azt mutatják, hogy míg az univerzum térfogatának 70%-át a sötét anyag teszi ki, a tudomány még mindig nem tudta egyértelműen megválaszolni, hogy valójában miféle anyagról van szó. A sötét anyag különleges tulajdonságai miatt nem észlelhető közvetlenül; semmilyen elektromágneses sugárzást nem bocsát ki és nem nyel el, csak a látható anyagra kifejtett gravitációs hatások alapján következtethetünk a létezésére.

A legújabb kutatások azt sugallják, hogy a sötét anyag az ősrobbanás előtt, hihetetlenül gyors ütemben keletkezett, egy olyan időszakban, amikor a kozmikus infláció zajlott. Alan Guth amerikai fizikus, aki először 1981-ben vetette fel az inflációs elméletét, úgy vélte, hogy ez a jelenség 10^-36 másodperccel az ősrobbanás előtt indult, és körülbelül 10^-33 – 10^-32 másodperccel már be is fejeződött. Ennek következtében a tér akkor 10^26-szorosára tágult, ami alapvetően megváltoztatta az univerzumban lévő anyag eloszlását.

A kosmikus infláció egy fontos esemény volt, mivel megszüntette az univerzumban lévő szabálytalanságokat, lehetővé téve, hogy a világunk homogén és egységes maradjon a folyamatos tágulás ellenére is. A kutatók a Physical Review Letters tudományos lapban publikálták megállapításaikat, amelyek szerint a sötét anyag keletkezésében a meleg inflációs hőforrás is szerepet játszott. Ez a hőforrás különféle részecskék, többek között sugárzás és anyag közötti kölcsönhatások révén jött létre, miközben az univerzum fejlődött.

A sötét anyag további origója lehet, hogy a korai univerzumban a normál anyag és a sötét anyag részecskéi egyensúlyban voltak, azonban a tér tágulásával és lehűlésével ezek az egyensúlyi állapotok felbomlottak, stabilizálva a sötét anyag jelenlétét. Ezt az elméletet azonban a kutatók nehezen tudják alátámasztani, mivel az ősrobbanás utáni inflációs környezetben a termikus egyensúly felborulása valószínűbb.

Egy másik lehetőség, hogy a sötét anyag részecskéi soha nem voltak termikus egyensúlyban, hanem ritka, nagy energiájú kölcsönhatások révén keletkeztek, például a korai univerzumban fellépő UV-sugárzás hatására. Az amerikai kutatók állítják, hogy a sötét anyag az ősrobbanás előtt alakult ki, akkor, amikor a kozmikus infláció exponenciálisan felerősödött. Ez a felfedezés átalakíthatja a világegyetem keletkezéséről alkotott eddigi elképzeléseinket. Az új elméletek bizonyítása azonban még hátra van a tudósok számára, amelyek megerősíthetik, hogy ez a megközelítés érvényes az univerzum születésének megértésében.