380.000 år efter Big Bang afkølet universet fra at være en varm plasma-suppe til en temperatur, hvor protoner og elektroner kunne kombineres og danne atomer. De neutrale hydrogenatomer blev revet fra hinanden igen ved hjælp af en mekanisme, der ville fortsætte med at reionisere hele universet, en proces, der til sidst sluttede en milliard år efter Big Bang.
Det antages, at de første stjerner, der dannedes før reioniseringsepoken, sandsynligvis pumpede ud nogen hård ultraviolet stråling, ioniserende det neutrale brint, men en ny (kontroversiel) teori er blevet fremført. Har mørk materie haft en rolle at spille i genoptagelsen af universet?
Da 85% af universet er sammensat af en type stof, som vi endnu ikke har redegjort for fuldt ud, forekommer det kun naturligt, at forskere ville undersøge muligheden for, at mørk materie havde en rolle at spille kort efter Big Bang. Selvom forskere er temmelig sikre på, at genoptagelsesperioden blev drevet af emissionerne fra de allerførste stjerner, er der nogle observationsfaktorer, der kunne antyde, at mørkstofudslettelse muligvis har haft en rolle at spille i universets udvikling.
Dette er ifølge Dan Hooper og Alexander Belikov fra Fermilab i Batavia, Illinois, under alle omstændigheder. I deres for nylig offentliggjorte teori undersøger forskerne fysikken bag mørkstofudslettelse som den mekanisme, der drev reioniseringsepoken.
I Hooper og Belikovs arbejde fokuserer de på mørkt stof, der er teoretiseret for at have klumpet sig sammen under gravitationsattraktion, da universet afkøles i den neutrale brinttid (kendt som ”mørke aldre” - Universet ville have været uigennemsigtig på grund af mangel på stjerner og mangel på elektromagnetisk stråling). Når det mørke stof i løbet af denne tid klumpede sammen, forudses det at udslette. Under udslettelse af mørkt stof forventes det, at der produceres gamma-stråler med høj energi. Hvor gamma-stråling går, vil ionisering af materie helt sikkert følge.
“En enkelt gammastråle genoptager muligvis 1000 hydrogenatomer, ”Siger Hooper. ”Mekanismen kunne let have genoptaget universet.”
Ved deres ræsonnement snarere end emissioner fra stjerner, der måtte have dannet sig i starten af reioniseringsepoken, kunne en langt mere potent ioniseringsmekanisme have oversvømmet universet. Nogle forskere er imidlertid skeptiske over for denne idé.
“Vi har endnu ingen bevis for, at nogen mørk sag nogensinde har udslettet, ”Siger Charles Bennett, hovedundersøger på NASAs WMAP-satellit, der har undersøgt genoptagelsesepoken. ”Jeg siger ikke, at det er forkert, men det lyder lidt for foragtet for mig at ivrig acceptere det.” Bennett ser argumentet om mørk materie som et mysterium (reionisering), der forklares med et andet mysterium (ødelægger mørke stoffer endda?).
I øjeblikket er ideen om, at mørkt stof kan have været den underliggende mekanisme, der ioniserer vores univers, meget teoretisk. Men Hooper er ivrig efter at studere dataene fra ESAs kommende Planck-mission, da dette observatorium vil være i stand til at studere, hvordan reionisering fortsatte med tiden. ”Tidsunderskriften for genoptagelse af mørkt stof vil være anderledes end den, der er skabt af stjerner, ”Siger Hooper.
Kilde: New Scientist
