
宇宙早期可能還有一個較為短暫的二次膨脹時期
(報道)據科技日報北京1月18日電(常麗君):目前流行的大爆炸理論認為 , 宇宙早期擴張呈指數形式 , 稱為“膨脹” , 整個時空從一個極熱而致密的點向外膨脹,成為一個均勻的、仍在不停擴張的大宇宙 。但美國能源部布魯克海文國家實驗室等機構一些科學家認為,宇宙早期可能還有一個較為短暫的二次膨脹時期,這種假設或許能解釋宇宙中現有暗物質數量過多的問題 。
暗物質不以任何明顯方式與普通物質相互作用,科學家通過萬有引力效應估計,暗物質占宇宙全部質量的1/4,而普通物質只占5% 。暗物質才是宇宙的主要內容 。一些理論能簡潔地解釋暗物質,但卻不被廣泛接受 , 因為它們預測的暗物質數量比有實驗支持的更多 。為了讓理論符合實驗,研究人員給廣泛接受的時空起源事件增加了“二次膨脹”這一步 。
按標準宇宙學說,宇宙膨脹始于時間開始后的10-35秒 , 這種空間的整體暴漲只持續不到1秒,隨后是一個持續至今的冷卻期 。在幾秒到幾分鐘大致冷卻得差不多時,較輕元素開始形成 。論文作者之一、布魯克海文實驗室高能理論小組負責人霍曼·戴伍迪亞索說,在這些重要事件之間,可能還有一次膨脹 , 它不像第一次爆炸那么劇烈,卻可以“稀釋”暗物質,使宇宙中的暗物質密度最終成為今天這樣 。
研究人員在線發表在《物理評論快報》上的論文稱,開始時,在一個較小空間里溫度飆升超過10億攝氏度,暗物質粒子彼此接觸而湮滅 , 把能量傳給標準物質粒子(如電子、夸克) 。隨著宇宙繼續膨脹變冷 , 暗物質粒子碰撞大大減少 , 湮滅速度跟不上膨脹速度 。在這個點上,大量暗物質開始出爐 。暗物質間的相互作用很弱,自我湮滅在早期溫度下降后就變得效率低下,使其數量固定下來 。暗物質間相互作用越弱,最后留下的暗物質數量就越多 。
【宇宙早期可能還有一個較為短暫的二次膨脹時期】戴伍迪亞索說 , 這種理論提出了一種簡單模型,能平衡早期宇宙膨脹的短缺,解釋宇宙中現有暗物質的數量過多問題 。當然這不同于標準宇宙學,但宇宙可能不受我們認為的標準控制 。
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