Un nuovo studio ha sollevato l’interessante ipotesi che la materia oscura potrebbe essere emersa prima del Big Bang, aggiungendo un ulteriore strato di mistero a questa enigmatica sostanza. Secondo la visione tradizionale, il Big Bang ha segnato l’inizio di tutto, compresa la materia oscura, lo spazio e l’energia. Tuttavia, alcuni fisici dell’Università del Texas ad Austin hanno avanzato la suggestiva teoria che la materia oscura potrebbe essersi formata durante un periodo di inflazione cosmica precedente a quello che comunemente identifichiamo come il Big Bang.
Il team di ricerca ha introdotto un nuovo modello chiamato “inflazione calda tramite freeze-in” (WIFI), che propone che le particelle di materia oscura siano state generate da interazioni tra radiazione e particelle in un ambiente termico durante il periodo di inflazione. Questo modello si distingue per la capacità di produrre con successo materia oscura durante l’inflazione, contrariamente alla tendenza delle altre teorie in cui le entità create durante questo periodo vengono spazzate via dall’espansione dell’Universo.
Alcuni fisici ipotizzano che prima del Big Bang l’Universo potesse esistere in una forma diversa da quella attuale, evitando così la singolarità di densità infinita. Questo scenario potrebbe essere rappresentato dal collasso di un universo precedente o dall’inflazione cosmica, un breve periodo durante il quale l’energia si è trasformata in materia e luce, dando origine a ciò che conosciamo come il Big Bang.
Il modello WIFI si basa sull’idea dell’inflazione calda, in cui la radiazione viene prodotta durante l’espansione esponenziale, creando un ambiente termico favorevole a interazioni cruciali. Questo processo coinvolge un campo di particelle ipotetiche chiamate inflatoni, che cedono energia alla radiazione, generando così particelle di materia oscura attraverso il “freeze-in” UV.
Secondo i calcoli del team di ricerca, questo meccanismo potrebbe spiegare la presenza della materia oscura in quantità coerenti con le osservazioni astronomiche. Tuttavia, resta ancora un’ipotesi tra molte altre, inclusa quella che la materia oscura abbia avuto origine in un proprio “Big Bang Oscuro”.
Il modello WIFI potrà essere testato indirettamente attraverso futuri studi del fondo cosmico a microonde, come il CMB-S4, che potrebbero confermare l’ipotesi dell’inflazione calda. Se ciò avvenisse, si rafforzerebbe notevolmente la plausibilità della produzione della materia oscura come descritto nel nuovo quadro teorico proposto dagli studiosi dell’Università del Texas ad Austin.
In conclusione, la ricerca apre interessanti prospettive sulla comprensione dell’Universo primordiale e della materia oscura, offrendo nuovi spunti per approfondire la nostra conoscenza dell’evoluzione cosmica.
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