Teoretické částice axiony by mohly představovat pozůstatky z počátků vesmíru

11. 06. 2021

Raný vesmír Velký třesk Temná hmota

Nejstarší detekovaný signál ve vesmíru je dnes reliktní záření, které tvoří radiační pozadí napříč vesmírem v mikrovlnách. Pochází z období 400 tisíc let po Velkém třesku a představuje unikátní způsob jak zkoumat historii našeho vesmíru. Jak ale prozkoumat období bezprostředně po Velkém třesku? Podle nové studie by to mohlo jít prostřednictvím dnes teoretických částic - axionů.

CMB, z vesmírné sondy WMAP

Obrázek reliktního záření (cosmic microwave background, CMB) reprezentující 9 let pozorování vesmírné sondy WMAP.

Image credit: NASA / WMAP Science Team

Axiony by mohly tvořit tzv. Cosmic axion Background (CaB, vesmírné axionové pozadí). Jejich existenci předpovídá strunová teorie a mohly by pomoci vysvětlit také existenci temné hmoty. Ačkoli existuje několik různých experimentů, které po axionech pátrají, jejich existenci se zatím potvrdit nepodařilo.

Temná hmota

Temná hmota je koncept, který vysvětluje příliš rychlou rotaci galaxií. Temnou hmotu není možné pozorovat pomocí elektromagnetického záření ale pouze podle jejího gravitačního vlivu na své okolí. Podle vědců tvoří temná hmota 23 % hmoty ve vesmíru, temná energie, zodpovědná za příliš rychlé rozpínání vesmíru tvoří 73 % a zbylá 4 % patří běžné baryonové hmotě, kterou lze pozorovat běžnými teleskopy.

Existence temné hmoty byla poprvé uvažována ve 30. letech minulého století, když astronomové Oort a Zwicky zjistili, že galaxie rotují příliš rychle na to, kolik hmoty v nich vidí. Kromě běžné hmoty má zvyšovat jejich celkovou gravitaci ještě hmota temná, nepozorovatelná prostřednictvím elektromagnetického záření.