“We presenteren een nieuwe manier om over donkere materie na te denken en deze mogelijk te identificeren”, zegt Robert Caldwell van Dartmouth College.
Al bijna een eeuw zijn wetenschappers verbaasd over de discrepantie tussen de zichtbare massa in het heelal en de rotatie van sterrenstelsels. De natuurkundigen Guanming Liang en Robert Caldwell van Dartmouth College in de VS hebben een nieuwe theorie over donkere materie voorgesteld. Hun theorie suggereert dat donkere materie mogelijk is ontstaan uit massaloze deeltjes die met de snelheid van het licht in het vroege heelal bewogen, die vervolgens 'bevroren' tot massieve klonten.
Volgens hun model vormden ongeveer 13,7 miljard jaar geleden hoogenergetische Dirac fermion deeltjes paren, vergelijkbaar met elektronen die Cooperparen vormen in supergeleiders. Toen het heelal afkoelde, ondergingen deze deeltjesparen een radicale transformatie, waarbij ze overgingen van snelle, hete deeltjes naar langzame, massieve deeltjes. Deze transformatie van energie naar massa zou de lagere energiedichtheid kunnen verklaren die vandaag de dag wordt waargenomen in vergelijking met de vroege kosmos.
De schoonheid van deze theorie ligt in haar eenvoud. In tegenstelling tot andere theorieën over donkere materie, kan deze worden getest door te zoeken naar sporen in de kosmische achtergrondstraling. De transformatie van deeltjes van heet en snel naar koud en langzaam kan een unieke afdruk hebben achtergelaten in dit stralingspatroon, wat mogelijk sterk bewijs levert voor de oorsprong van donkere materie.