380.000 anni dopo il Big Bang, l'Universo si è raffreddato dall'essere una minestra calda di plasma, a una temperatura in cui protoni ed elettroni potrebbero combinarsi per formare atomi. Gli atomi di idrogeno neutri furono nuovamente separati, mediante un meccanismo che avrebbe continuato a reionizzare l'intero Universo, un processo che alla fine si concluse un miliardo di anni dopo il Big Bang.
Si pensa che le prime stelle che si sono formate prima dell'epoca della reionizzazione abbiano probabilmente pompato una feroce radiazione ultravioletta, ionizzando l'idrogeno neutro, ma è stata avanzata una nuova teoria (controversa). La materia oscura ha avuto un ruolo nella reionizzazione dell'Universo?
Poiché l'85% dell'Universo è composto da un tipo di materia di cui non abbiamo ancora pienamente tenuto conto, sembra naturale che gli scienziati stiano esaminando la possibilità che la materia oscura abbia un ruolo da svolgere subito dopo il Big Bang. Sebbene gli scienziati siano abbastanza sicuri che il periodo di reionizzazione sia stato guidato dalle emissioni delle primissime stelle, ci sono alcuni fattori osservativi che potrebbero suggerire che l'annientamento della materia oscura potrebbe avere avuto un ruolo nell'evoluzione dell'Universo.
Questo secondo Dan Hooper e Alexander Belikov del Fermilab a Batavia, Illinois, in ogni caso. Nella loro teoria recentemente pubblicata, i ricercatori esaminano la fisica dietro l'annichilimento della materia oscura come meccanismo che ha guidato l'epoca della reionizzazione.
Nel lavoro di Hooper e Belikov, si concentrano sulla materia oscura che teoricamente si è raggruppata sotto l'attrazione gravitazionale mentre l'Universo si raffreddava durante l'era dell'idrogeno neutro (noto come "Medioevo" - l'Universo sarebbe stato opaco a causa della mancanza di stelle e mancanza di radiazione elettromagnetica). Quando la materia oscura durante questo periodo si è ammassata, si prevede che si annichili. Durante l'annientamento della materia oscura, si prevede che vengano generati raggi gamma ad alta energia. Dove va la radiazione gamma, sicuramente seguirà la ionizzazione della materia.
“Un singolo raggio gamma potrebbe reionizzare 1000 atomi di idrogeno", Afferma Hooper. “Il meccanismo avrebbe potuto facilmente reionizzare l'universo.”
Secondo il loro ragionamento, piuttosto che le emissioni da stelle che potrebbero essersi formate all'inizio dell'epoca della reionizzazione, un meccanismo di ionizzazione molto più potente avrebbe potuto inondare l'Universo. Tuttavia, alcuni scienziati sono scettici su questa idea.
“Non abbiamo ancora prove che qualsiasi materia oscura sia mai stata annientata", Afferma Charles Bennett, principale investigatore del satellite WMAP della NASA, che ha studiato l'epoca della reionizzazione. “Non sto dicendo che è sbagliato, ma mi sembra un po 'troppo forzato per accettarlo con entusiasmo“. Bennett vede l'argomento della materia oscura come un mistero (reionizzazione) spiegato da un altro mistero (la materia oscura addirittura annichilisce?).
Per ora, l'idea che la materia oscura possa essere stata il meccanismo sottostante che ionizza il nostro Universo rimane altamente teorica. Ma Hooper è impaziente di studiare i dati della prossima missione Planck dell'ESA in quanto questo osservatorio sarà in grado di studiare come la reionizzazione è andata avanti nel tempo. “L'indicazione del tempo della reionizzazione della materia oscura sarà diversa da quella causata dalle stelle", Afferma Hooper.
Fonte: New Scientist
