A sötét anyag létét igyekeznek megmagyarázni kanadai fizikusok, amikor egy merőben új kozmológiai modell kidolgozásába kezdtek. Elméletük szerint az ősrobbanás előtt a jelenlegi világmindenség tükörképe létezett, amelyben az antianyag töltötte be az anyag szerepét, az idő pedig ellentétes irányban telt.
A kozmológia talán legnagyobb talánya, hogy mi volt az ősrobbanás előtt (már idő híján van-e értelme az előtte kifejezésnek). Sok kutató meg van róla győződve, hogy valaminek lennie kellett, mert csak így állhat helyre a fizikai törvények szimmetriája, az úgynevezett CPT-szimmetria. Az Ontariói Elméleti Fizikai Intézet és a Manchesteri Egyetem kutatói szerint új elméletük nemcsak e kérdésre kínál frappáns választ, de „természetes módon magyarázza a sötét anyag létezését”.
A kozmológia standard modellje szerint az univerzum (és vele együtt a tér, az anyag és az idő is) 13,7 milliárd évvel ezelőtt jött létre az ősrobbanással. A mostani elmélet azt kutatja, hogy vajon kiterjeszthető-e ez a modell az ősrobbanáson túlra is. Ehhez azt feltételezték, hogy a mi univerzumunk, és az annak megszületése előtt létezett “tüköruniverzum” együttesen engedelmeskednek a CPT-szimmetria követelményeinek. Eszerint abban a világban minden fizikai jelenség hasonlóképp működik, mint nálunk, kivéve, hogy az idő visszafordult, a tér kifordított állapotban létezett, és a részecskéket helyén antirészecskék voltak. Az antiuniverzum az időben visszafelé haladva tágult.
Az új elméletnek egyelőre több kritikusa van a tudományos közösségben, mint rajongója. Főként azt hiányolják belőle, hogy nem képes megmagyarázni a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás hőmérséklet-fluktuációit. A problémák ellenére a tanulmány egyik szerzője, Neil Turok szerint az új modell természetes módon kínál egy részecskét a sötét anyag magyarázatára. E jelölt az úgynevezett steril neutrínó, amely rendkívül rövid ideig létezik, viszont hatalmas a tömege. A modell értelmében e neutrínóból rengeteg van a mi univerzumunkban, és a szerzők szerint tömege (5×108 gigaelektronvolt) 500 milliószorosa a proton tömegének.
E tömegérték igen jól illeszkedik az úgynevezett ANITA-kísérlet által detektált rádióhullám-anomáliákból számított értékhez. Az ANITA antennáit léggömbökkel juttatták fel a felső légkörbe, és az atmoszférán áthaladó kozmikus sugárzást érzékeli. Két esetben azonban az ANITA rejtélyes részecskéket is detektált, amelyek tömege 2-10×108 gigaelektronvoltnak mutatkozott. Minthogy a “rendes” neutínók gyakorlatilag biztosan kölcsönhatottak volna más részecskékkel, mielőtt az antenna érzékelhette volna őket, a kutatók azt feltételezik, hogy ezek is a steril vagy más néven jobbkezes neutrínók lehettek, és ezáltal ugyancsak a CPT-tüköruniverzumra utalhatnak.
Forrás: PhysicsWorld