Donkere materie vormt pakweg 85% van alle materie in het heelal en er wordt wel eens gedacht dat donkere materie en gewone materie niet reageren op elkaar en dat ze zich daarom onafhankelijk van elkaar hebben ontwikkeld. Maar recent onderzoek door Pran Nath en zijn collega Jinzheng Li (Northeastern University) laat zien dat die twee samen hebben opgetrokken in de evolutie van het heelal, dat ze 'co-evolved' zoals ze het noemen. Ze hebben computermodellen opgesteld en daaruit blijkt dat er een grote invloed is van de 'verborgen sector' op de 'zichtbare sector', zoals ze het noemen. In hun vakartikel (zie achteraan de link) concentreert het tweetal zich op de vraag 'hoe weten we dat ze zich onafhankelijk ontwikkeld hebben?', zoals meestal wordt gedacht. Om daar achter te komen introduceerden ze in het modellen zeer zwakke interacties tussen gewone en donkere materie – zo zwak dat ze zelfs door de meest geavanceerde detectoren van donkere materie niet opgemerkt kunnen worden. Nath en Li wilden zo kijken of er enig effect was van de twee soorten materie op elkaar en of dat iets met de ontwikkeling van het heelal zou doen. En het antwoord kan je al raden: ja, er is wel degelijk een invloed op het heelal door die interactie, hoe zwak die ook is. Zo heeft het effect op de uitdijing van het heelal en kan het het verschil verklaren tussen wat het vigerende ΛCDM model voorspelt over die uitdijing en wat de waarnemingen laten zien. Belangrijke variabele in de modellen bleek de temperatuur te zijn van de verborgen sector in het vroege heelal, al maakte het geen verschil in de uitkomsten of die temperatuur nou heet of koud was.
Meer informatie hierover vind je in het vakartikel van Jinzheng Li et al, Big bang initial conditions and self-interacting hidden dark matter, Physical Review D (2023).
Bron: Phys.org.