如果暗物质看起来不够神秘，一项新的研究提出，它可能在大爆炸之前就出现了。
传统的想法认为大爆炸是一切的开始 —— 物质、暗物质、空间、能量，所有的一切。事件发生后，宇宙经历了一段时间的宇宙膨胀，在不可思议的不到一秒的时间内，宇宙的大小膨胀了10万亿倍。
但一些理论认为，这个暴胀期实际上发生在我们所说的大爆炸之前。现在，德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家提出，暗物质是在这个短暂的窗口期形成的。
该团队将这种新模型称为通过冻结的热膨胀，或WIFI。基本上，暗物质粒子是由暴胀时期温暖的“热浴”中辐射和粒子之间的微小相互作用产生的。
德克萨斯大学奥斯汀分校的理论天体物理学家凯瑟琳·弗里斯说：“我们模型的独特之处在于暗物质在暴胀期间成功地产生了。”
“在大多数模型中，在膨胀过程中产生的任何东西都会被宇宙的指数膨胀‘膨胀’，直到基本上什么都没有留下。”
人们认为，在大爆炸之前，整个宇宙存在于一个奇点，一个密度无限的点，在那里时空是无限弯曲的。但已知的物理定律在那里完全失效了，所以一些物理学家提出，在大爆炸之前存在一个不同的时代，而不是奇点。
这可能是早期宇宙的坍缩，就像大弹跳模型一样 —— 也可能是宇宙膨胀。这个阶段只持续了十亿分之一秒，能量转移到物质和光上，成为我们所说的大爆炸。
从那里开始，宇宙按照广义相对论的描述进化的舞台就搭建好了。
这项新研究的作者并不是第一个提出宇宙膨胀早于大爆炸的人。他们甚至不是第一个提出暗物质在这个时期出现的人。新奇之处在于，这种奇怪物质是如何产生的，其数量与天文观测相符。
热膨胀（新WIFI模型中的“WI”）是一种现有的观点，认为辐射是在指数膨胀发生时产生的。这创造了一种热浴，允许微小但重要的相互作用发生。
宇宙暴胀的驱动因素仍然未知，但替身是一个假想的粒子场，叫做暴胀子，类似于著名的希格斯玻色子。在温暖的暴胀情景中，这个暴胀场会在热浴中的辐射中损失一些能量。
从那里，辐射通过一个被称为紫外线冻结的过程产生暗物质粒子（在WIFI中有“FI”）。从本质上讲，暗物质永远不会与“浴”达到平衡，而“浴”的温度也会保持在一定的阈值以下。
根据该团队的计算，这种机制产生的暗物质足以解释天文观测告诉我们的数量。
当然，这并不意味着谜团已经解开。这只是许多假设中的一个，包括暗物质在后来的“黑暗大爆炸”中产生的假设。
目前，WIFI模式还不能直接验证，但至少部分可能很快就会得到验证。即将进行的宇宙微波背景研究，比如CMB-S4，可能会对热暴胀理论进行检验。
“如果未来的观察证实热暴胀是正确的范例，它将大大加强我们框架中描述的暗物质产生的情况，”UT物理学家Gabriele Montefalcone说，他是这项研究的合著者。
这项研究发表在《物理评论快报》杂志上。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！