ビッグバンから38万年後、宇宙はプラズマの熱いスープから、陽子と電子が結合して原子を形成できる温度まで冷却されました。中性水素原子は、宇宙全体を再イオン化するメカニズムによって、もう一度バラバラになりました。このプロセスは、ビッグバンから10億年後に終了しました。
再イオン化時代の前に形成された最初の星は、おそらくいくつかの激しい紫外線を放出して中性水素をイオン化すると考えられていますが、新しい(論争の的)理論が提唱されました。暗黒物質は宇宙の再イオン化において役割を果たす役割を果たしましたか?
宇宙の85%は、まだ完全に説明されていない種類の物質で構成されているため、ビッグバンの直後にダークマターが役割を果たす役割を果たす可能性を科学者が調査するのは当然のことのようです。科学者は、再イオン化期間が最初の星からの放出によって引き起こされたとかなり確信していますが、宇宙の進化において暗黒物質の消滅が役割を果たした可能性があることを示唆するいくつかの観察要因があります。
いずれにせよ、これはイリノイ州バタビアにあるフェルミラボのダンフーパーとアレクサンダーベリコフによると、最近発表された彼らの理論では、研究者たちは暗黒物質の消滅の背後にある物理学を再イオン化時代を駆り立てたメカニズムとして調べています。
フーパーとベリコフの作品では、中性水素時代(「暗黒時代」として知られている)に宇宙が冷えたときに重力の引力の下で一緒に凝集したと理論化されている暗黒物質に焦点を当てています。宇宙は星の欠如のために不透明でした電磁放射の欠如)。この間の暗黒物質が凝集すると、消滅すると予測されています。暗黒物質消滅中、高エネルギーのガンマ線が発生すると予測されています。ガンマ線が行くところには、物質の電離が必ず続きます。
“単一のガンマ線が1000個の水素原子を再イオン化する可能性がある」とフーパーは言います。 「メカニズムは簡単に宇宙を再イオン化したかもしれない.”
彼らの推論により、再イオン化時代の開始時に形成されていたかもしれない星からの放出ではなく、はるかに強力なイオン化メカニズムが宇宙を氾濫させたかもしれない。しかし、何人かの科学者はこの考えに懐疑的です。
“暗黒物質が消滅したという証拠はまだありません」と再イオン化の時代を研究してきたNASAのWMAP衛星の主任研究員、チャールズベネットは言います。 「私はそれが間違っていると言っているわけではありませんが、私がそれを熱心に受け入れるには少し不自然に思えます。」ベネットは、暗黒物質の議論をある謎(再イオン化)が別の謎によって説明されていると考えています(暗黒物質は全滅するのでしょうか?)。
今のところ、暗黒物質が私たちの宇宙をイオン化する根本的なメカニズムであったかもしれないという考えは、非常に理論的に残っています。しかし、この天文台は再イオン化が時間とともにどのように進んだかを研究できるので、フーパーはESAの次のPlanckミッションからのデータを熱心に研究しています。 「暗黒物質の再イオン化の拍子は星がもたらすものとは異なる」とフーパーは言います。
出典:New Scientist