Pimeä aine (sininen) saadaan näkymään gravitaatiolinssi-ilmiöllä. Kuva: NASA/CXC/UVic./A.Mahdavi et al.; Optical/Lensing: CFHT/UVic./A.Mahdavi et al.
Pimeä aine (sininen) saadaan näkymään gravitaatiolinssi-ilmiöllä. Kuva: NASA/CXC/UVic./A.Mahdavi et al.; Optical/Lensing: CFHT/UVic./A.Mahdavi et al.

Sama hiukkanen voi selittää paitsi pimeän aineen, myös vastasyntyneen universumin kasvupyrähdyksen.

Mystinen pimeä aine voi koostua samoista hiukkasista, jotka aiheuttivat vastasyntyneen universumin hetkellisen laajenemisen yli valon nopeudella. Näin arvelee englantilainen kosmologi Andrew Liddle.

"Päätimme puolittaa ongelman yhdistämällä kaksi mysteeriä", sanoo Liddle New Scientistissä.

Toinen nyt yhdistetyistä mysteereistä liittyy universumin alkuun. Tätä nykyä oletetaan, että universumi laajeni heti alkuräjähdyksen jälkeen silmänräpäyksen ajan valoa nopeammin. Tapahtuma tunnetaan inflaationa. Teoreetikot eivät kuitenkaan pysty selittämään, mikä tämän hurjan laajenemispyrähdyksen laukaisi.

Toinen mysteeri on ns. pimeä aine, jota on etsitty jo yli kolmekymmentä vuotta. Sen vetovoima näkyy kirkkaan aineen liikkeissä, mutta sen laatua ei ole onnistuttu jäljittämään.

Liddlen selitysehdotus perustuu kosmologien hahmottelemiin hypoteettisiin hiukkasiin, joita nimitetään inflatoneiksi. Niiden "paine" olisi ajanut universumin inflaatioon, joka olisi päättynyt inflatonien hajottua tavallisiksi hiukkasiksi.

Liddlen laskelmien mukaan osa inflatoneista saattaa kuitenkin säilyä ja muodostaa kauan etsityn pimeän aineen. Säilymisen mahdollistamiseksi hänen oli rajoitettava niiden hajoaminen tilanteisiin, joissa kaksi inflatonia törmää toisiinsa.

Kuulostaa yksinkertaiselta, mutta idean todentaminen vaatii inflatonin havaitsemisen. Tehtävä on vaikea, sillä inflatonit – jos sellaisia on –eivät juuri vuorovaikuta tavallisen aineen kanssa.