Was wäre, wenn das Universum mit einem anderen Urknall begann, als gedacht?

Der Urknall wird häufig als ein Ursprung der gesamten Materie und der Strahlung des Universums angesehen. Die ersten Materieproben stammen also aus einer viel späteren Zeit, aus der Zeit der Entstehung der Erde.

Big Bang
Es gibt eine neue Theorie, wonach die dunkle Materie etwa zur gleichen Zeit wie der Urknall entstanden sein könnte und nicht erst später.

Im kosmologischen Standardrahmen war das frühe Universum ein sehr exotischer Ort. Das vielleicht wichtigste Ereignis in unserem Kosmos war die Inflation, die unser Universum schon sehr früh, gleich nach dem Urknall, in eine Phase extrem schneller Expansion versetzte.

Als diese Inflation endete, zerfielen die exotischen Quantenfelder, die dieses Ereignis ausgelöst hatten, in die Flut von Teilchen und Strahlung, die heute noch vorhanden ist.

Der Beginn des Universums: War es so, wie wir dachten?

Als unser Universum weniger als 20 Minuten alt war, begannen sich die oben genannten Teilchen während der sogenannten Urknall-Kernsynthese zu den ersten Protonen und Neutronen zusammenzufügen. Die Urknall-Kernsynthese ist eine Säule der modernen Kosmologie, da die ihr zugrunde liegenden Berechnungen die Menge an Wasserstoff und Helium im Kosmos genau vorhersagen.

Trotz der erfolgreichen Bemühungen, sich ein Bild vom frühen Universum zu machen, ist es jedoch noch nicht gelungen, die dunkle Materie zu verstehen, d. h. die geheimnisvolle und unsichtbare Form der Materie, die den größten Teil der Masse im Kosmos ausmacht. Die Standardannahme in Urknallmodellen ist, dass jeder Prozess, der Teilchen und Strahlung erzeugt hat, auch dunkle Materie erzeugt hat. Und dass die dunkle Materie danach einfach in der Gegend herumhing und alle anderen ignorierte.

Ein Forscherteam hat jedoch eine neue Theorie vorgeschlagen. Diese Wissenschaftler argumentieren, dass die Zeit der Inflation und der Nukleosynthese des Urknalls nicht einzigartig war.

Die dunkle Materie könnte sich auf einem völlig anderen Weg entwickelt haben. Diesem Szenario zufolge wurde das Universum nach dem Ende der Inflation mit Teilchen und Strahlung überflutet, nicht aber mit dunkler Materie. Auf diese Weise gab es immer noch ein Quantenfeld, das nicht zerfiel. Als sich das Universum ausdehnte und abkühlte, wandelte sich dieses zusätzliche Quantenfeld schließlich um und löste die Entstehung der dunklen Materie aus.

Bisher glaubte man, dass die dunkle Materie erst nach dem Urknall entstanden ist. Ein Team von Wissenschaftlern hat jedoch beschlossen, eine neue Theorie aufzustellen, wonach sie kurz nach dem Ereignis entstanden ist.

Dieser Ansatz eröffnet die Möglichkeit, eine Vielzahl theoretischer Modelle über dunkle Materie zu erforschen, denn jetzt, da bekannt ist, dass die dunkle Materie einen eigenen Entwicklungsweg hatte, ist es einfacher, Berechnungen anzustellen, um zu sehen, wie sie mit Beobachtungen übereinstimmen.

Es werden weitere Studien durchgeführt, um ein besseres Verständnis zu erlangen.