В ранней Вселенной произошли самые мощные события, которые когда-либо происходили. Источником энергии стало расширение космоса, в результате которого возникли разные фундаментальные силы природы.
Ученые: огромные «баблтроны» сформировали силы Вселенной через несколько мгновений после Большого взрыва
Познакомьтесь с «баблтронами» — теоретическими ускорителями частиц, которые, возможно, помогли создать вселенную такой, какой мы ее знаем.
NASA
Возможно, при этом возникли массивные пузыри и столкнулись друг с другом, приведя в действие энергии, которые оставили бы далеко позади даже самые совершенные ускорители частиц, созданные человеком, предполагает новое исследование, опубликованное 27 июня в базе данных препринтов arXiv.
Огромные ускорители во Вселенной
Четыре фундаментальные силы природы — электромагнетизм, сильное ядерное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие и гравитация — не всегда так уж различны. При высоких энергиях по крайней мере две силы — электромагнетизм и слабое взаимодействие — начинают сливаться.
Мы уже можем обнаружить это в наших самых мощных коллайдерах частиц, где наблюдается электрослабое взаимодействие. Хотя это и не доказано, некоторые физики подозревают, что при еще более высоких энергиях другие силы также сольются в одну.
Но единственный случай, когда вселенная обладала энергией, необходимой для этого, был менее чем через секунду после Большого взрыва. Когда космос остыл и расширился из этого раннего состояния, силы «отделились» друг от друга и произошел фазовый переход.
Это расщепление могло быть плавным, как переход тающего льда в воду, или бурным, как переход кипящей воды в пар.
Если бы переходы были бурными, то вселенная могла бы ненадолго наполниться гигантскими пузырями, предполагает новое исследование. За пределами этих пузырей остались объединенные силы. Но внутри пузырьков космос был бы совершенно другим, с силами, отделившимися друг от друга. В конечном итоге эти пузырьки расширились бы и столкнулись, полностью превратив вселенную в новую реальность.
Но эти пузырьки не могли просто появиться и исчезнуть, не оставив следа. Пузырьки должны были нести действительно огромное количество энергии — на порядки больше, чем любой созданный человеком или естественный процесс в современном космосе.
Расширяющиеся края пузырьков могли бы разогнать любые близлежащие частицы до невероятно высоких скоростей. Затем эти частицы врезались бы в другие, точно так же, как это происходит в лабораторных экспериментах на ускорителях частиц, создавая поток высвобождаемой энергии и новых частиц. Кроме того, пузырьки в конечном итоге слились бы, став еще одним источником образования частиц.
Исследователи обнаружили, что эти пузыри, которые они назвали «баблтронами», могли достигать энергий, необходимых формирования гипотетических частиц темной материи.
Согласно расчетам команды, эти частицы имели бы достаточную массу, чтобы объяснить наблюдаемое количество темной материи во Вселенной. Они также могли быть фабриками гораздо более экзотических объектов, таких как микроскопические черные дыры, которые немедленно испарялись, добавляя свою энергию в смесь.