Evren karanlık bir Büyük Patlama ile başlamış olabilir.

Big Bang yalnız olmayabilir. Evrendeki tüm parçacıkların ve radyasyonun ortaya çıkışı, evrenimizi karanlık madde parçacıklarıyla dolduran başka bir Büyük Patlama ile birleşmiş olabilir. Ve bunu tespit edebiliriz.

Standart kozmolojik tabloya göre erken evren çok egzotik bir yerdi. Belki de evrenimizde meydana gelen en önemli şey, Büyük Patlama’dan sonra çok erken zamanlarda evrenimizi son derece hızlı bir genişleme dönemine sokan şişme olayıydı. Şişme sona erdiğinde, bu olayı sürdüren egzotik kuantum alanları, kendilerini bugün kalan parçacık ve radyasyon seline dönüştürerek bozundu.

Evrenimiz 20 dakikadan daha küçükken, Big Bang nükleosentezi dediğimiz olay sırasında bu parçacıklar kendilerini ilk proton ve nötronlar halinde bir araya getirmeye başladılar. Big Bang nükleosentezi, modern kozmolojinin temel direğidir, çünkü arkasındaki hesaplamalar evrendeki hidrojen ve helyum miktarını doğru bir şekilde tahmin eder.

Bununla birlikte, erken evren resmimizin başarısına rağmen, kozmostaki kütlenin büyük çoğunluğunu kaplayan maddenin gizemli ve görünmez şekli olan karanlık maddeyi hala anlamıyoruz. Big Bang modellerindeki standart varsayım, parçacıkları ve radyasyonu üreten süreç neyse, aynı zamanda karanlık maddeyi de yarattığıdır. Ve bundan sonra karanlık madde, diğer herkesi görmezden gelerek ortalıkta asılı kaldı.

Ancak bir araştırma ekibi yeni bir fikir önerdi. Enflasyon ve Big Bang nükleosentez dönemlerimizin yalnız olmadığını savunuyorlar. Karanlık madde tamamen ayrı bir yörünge boyunca evrimleşmiş olabilir. Bu senaryoda, enflasyon sona erdiğinde evreni hâlâ parçacıklar ve radyasyonla dolduruyordu. Ama karanlık madde değil. Bunun yerine, bozulmayan bir miktar kuantum alanı kalmıştı. Evren genişledikçe ve soğudukça, bu ekstra kuantum alanı nihayetinde karanlık maddenin oluşumunu tetikleyerek kendini dönüştürdü.

Bu yaklaşımın avantajı, karanlık maddenin evrimini normal maddeden ayırmasıdır, böylece karanlık madde ayrı bir yol boyunca gelişirken Büyük Patlama nükleosentezi şu anda anladığımız şekilde ilerleyebilir.

Bu yaklaşım aynı zamanda karanlık maddenin çok çeşitli teorik modellerini keşfetmenin yollarını da açıyor çünkü artık ayrı bir evrimsel yola sahip olduğundan, gözlemlerle nasıl karşılaştırılabileceğini görmek için hesaplamalarda takip etmek daha kolay. Örneğin, makalenin arkasındaki ekip, sözde bir karanlık Büyük Patlama varsa, bunun evrenimiz bir aylıktan daha küçükken olması gerektiğini belirleyebildi.

Araştırma aynı zamanda, karanlık bir Büyük Patlama’nın ortaya çıkışının, günümüz evrenine kadar devam edecek olan güçlü yerçekimi dalgalarının çok benzersiz bir imzasını saldığını da buldu. Pulsar zamanlama dizileri gibi devam eden deneyler, eğer varsa, bu yerçekimi dalgalarını tespit edebilmelidir.

Karanlık bir Büyük Patlama olup olmadığını henüz bilmiyoruz, ancak bu çalışma fikri test etmek için net bir yol sunuyor. Araştırma şu adreste yayınlandı: arXiv ön baskı sunucusu.