BUDUĆI da konvencionalna objašnjenja nisu uspjela riješiti zagonetku tamne tvari, jedan se fizičar okrenuo nekonvencionalnim idejama. U nizu od dva znanstvena rada, Stefano Profumo sa Sveučilišta u Kaliforniji predložio je dva neobična, ali ne i nemoguća, podrijetla za misterioznu materiju odgovornu za višak gravitacijskih efekata koje promatramo u svemiru, piše Science Alert.

Dva nekonvencionalna prijedloga

U prvom radu, objavljenom u svibnju 2025., Profumo sugerira da je tamna tvar mogla nastati u 'zrcalnom' svemiru, gdje je materija sastavljena od tamnih verzija čestica sličnih našim protonima i neutronima. U drugom radu, objavljenom početkom srpnja, predlaže da su se čestice tamne tvari mogle formirati na granici kozmičkog horizonta – ruba vidljivog svemira – tijekom razdoblja brzog širenja nakon Velikog praska. "Oba mehanizma su vrlo spekulativna", kaže Profumo, "ali nude samostalne i izračunljive scenarije koji se ne oslanjaju na konvencionalne modele tamne tvari čestica, koji su sve više pod pritiskom zbog nultih eksperimentalnih rezultata".

Misterij tamne tvari

Tamna tvar jedan je od najvećih problema u kozmologiji. Ona ne emitira niti blokira zračenje, što znači da je ne možemo izravno detektirati. S obzirom na nedostatak tragova, ne znamo što je to; znamo samo da postoji jer su gravitacijski efekti diljem svemira znatno jači nego što bi trebali biti kada se u obzir uzmu sve galaksije, zvijezde i oblaci prašine. Tamna tvar je naziv koji dajemo onome što uzrokuje taj višak gravitacije, a postoji niz teorijskih kandidata, od nakupina veličine planeta do prolaznih čestica. Ipak, unatoč intenzivnim potragama, nijedan kandidat nije potvrđen.

Zrcalni svemir i kozmički horizont

Za svoje novo istraživanje, Profumo se okrenuo različitim područjima fizike. U prvom se oslonio na kvantnu kromodinamiku, koja opisuje jaku silu koja veže kvarkove i gluone u čestice poput protona i neutrona. Prema ovoj teoriji, unutar našeg postoji neka vrsta 'zrcalnog' svemira, gdje je jaka sila zamijenjena varijacijom koja veže fundamentalne čestice skrivene od našeg Standardnog modela. U određenim uvjetima u ranom svemiru, koncentracije ovih skrivenih čestica mogle su postati dovoljno guste da formiraju crne rupe tamne tvari, koje bi s našim vidljivim svemirom interagirale samo putem gravitacije.

Za drugi rad, Profumo se poziva na kvantnu teoriju polja na kozmičkom horizontu, što je svojevrsna verzija horizonta događaja crne rupe na razini cijelog svemira. Tijekom razdoblja ubrzanog širenja nakon Velikog praska, kvantne fluktuacije na kozmičkom horizontu mogle su spontano generirati čestice tamne tvari. Oba objašnjenja su nova i nekonvencionalna, ali čvrsto utemeljena u postojećoj teoriji te bi trebala biti provjerljiva budućim eksperimentima.