380 000 år etter Big Bang, avkjølte universet seg fra å være en varm suppe med plasma, til en temperatur der protoner og elektroner kunne kombineres for å danne atomer. De nøytrale hydrogenatomene ble revet fra hverandre igjen, ved en mekanisme som ville fortsette å gjenorganisere hele universet, en prosess som til slutt tok slutt en milliard år etter Big Bang.
Det antas at de første stjernene som dannet seg før reioniseringsepoken antagelig pumpet ut noe voldsom ultrafiolett stråling og ioniserte det nøytrale hydrogenet, men en ny (kontroversiell) teori har blitt fremmet. Hadde mørk materie en rolle å spille i reioniseringen av universet?
Siden 85% av universet er sammensatt av en type materie vi ennå ikke har redegjort for fullt, virker det bare naturlig at forskere ville se på muligheten for at mørk materie hadde en rolle å spille kort etter Big Bang. Selv om forskere er ganske sikre på at gjeninnføringsperioden ble drevet av utslippene fra de aller første stjernene, er det noen observasjonsfaktorer som kan antyde at utslettelse av mørk materie kan ha hatt en rolle å spille i utviklingen av universet.
Dette er ifølge Dan Hooper og Alexander Belikov fra Fermilab i Batavia, Illinois, i alle fall. I sin teori som nylig ble publisert, undersøker forskerne fysikken bak mørk materie-utslettelse som mekanismen som drev reioniseringsepoken.
I Hooper og Belikovs arbeid fokuserer de på mørk materie som er teoretisert for å ha klumpet seg sammen under gravitasjonsattraksjon da universet avkjølte seg under den nøytrale hydrogentiden (kjent som "Dark Ages" - Universet ville ha vært ugjennomsiktig på grunn av mangel på stjerner og mangel på elektromagnetisk stråling). Når den mørke saken i løpet av denne tiden klumpet seg sammen, spås den å utslette. Under utslettelse av mørk materie er det antatt at generasjonsstråler med høy energi blir generert. Hvor gammastråling går, vil ionisering av materien helt sikkert følge.
“En enkelt gammastråle kan gjeninnføre 1000 hydrogenatomer, Sier Hooper. “Mekanismen kunne lett ha gjenåpnet universet.”
Ved å resonnere dem, i stedet for utslipp fra stjerner som kan ha dannet seg i begynnelsen av reioniseringsepoken, kunne en langt kraftigere ioniseringsmekanisme ha oversvømmet universet. Noen forskere er imidlertid skeptiske til denne ideen.
“Vi har ingen bevis ennå på at noen mørk sak noensinne har blitt tilintetgjort, Sier Charles Bennett, hovedetterforsker på NASAs WMAP-satellitt, som har studert reioniseringsepoken. “Jeg sier ikke at det er galt, men det høres litt ut for at jeg ivrig godtar det.” Bennett ser på argumentet om mørk materie som ett mysterium (reionisering) som blir forklart med et annet mysterium (ødelegger mørk materie til og med?).
Foreløpig er ideen om at mørk materie kan ha vært den underliggende mekanismen som ioniserer universet vårt svært teoretisk. Men Hooper er ivrig etter å studere dataene fra ESAs kommende Planck-oppdrag, da dette observatoriet vil kunne studere hvordan reionisering foregikk med tiden. “Tidsunderskriften til reonisering av mørk materie vil være forskjellig fra den som er ført til av stjerner, Sier Hooper.
Kilde: New Scientist
