Tmavá hmota by mohla mít i formu obrovských koulí

Dva teoretičtí fyzikové ze Skotska a Dánska předpověděli nový bizarní typ tmavé hmoty. Jsou to kulovité shluky atomů a průměru řádově 20 cm a o hmotnosti sta miliónů tun. Ačkoliv bude velmi obtížné tyto objekty identifikovat, mohou extrémně husté shluky existovat uvnitř hmotných hvězd, kde příležitostně explodují a uvolňují obrovské množství energie.

Z výpočtů vyplývá existence jednoho takového shluku na prostor přibližně tak velký jako celá sluneční soustava. Existence tmavé hmoty byla původně navržena jako vysvětlení faktu, že galaxie rotují mnohem rychleji, než by odpovídalo množství normální viditelné hmoty, kterou obsahují. Současná představa je, že vesmír se skládá z 5 % normální hmoty, kterou známe, z 25 % tmavé hmoty a 70 % tmavé energie. Přitom skutečná podstata tmavé hmoty a tmavé energie je doposud záhadou.

Na rozdíl od některých starších teorií nevyžaduje nový "kryptobaryonický" model tmavé hmoty žádné jiné částice ani interakce než ty, které jsou obsaženy ve standardním modelu částicové fyziky. Navíc nový model přesně určuje poměr tmavé hmoty a normální hmoty, kterou pozorujeme. Je tu ale jedna komplikace: předpokládá se existence alternativního vakua, kde je stejná hustota energie jako v normálním vakuu. Tato dvě vakua byla podle předpokladů separována jakýmisi doménovými stěnami v různých prostorových oblastech krátce po Velkém třesku. Tyto stěny vytvářely kulovité shluky, do nichž byla uzavřena hmota z odpovídající části alternativního vakua. Takto mohly být uvězněny všechny nukleony, to znamená protony a neurony, stavební prvky jader atomů. Jak se shluky rychle smršťovaly, mohlo dojít k vytvoření prvních lehkých jader. Je možné, že kontrakce dále pokračovala a z heliových jader se vytvořila těžší jádra. Přitom se uvolnila energie, která z ohraničených oblastí pomohla vymrštit část nukleonů. Teorie předpokládá, že tímto způsobem byla osvobozena jedna šestina nukleonů, zbytek zůstal uvězněn uvnitř jako tmavá hmota.

Teoretici, kteří vytvořili tuto teorii, jsou přesvědčení, že některé shluky se mohou nacházet uvnitř hmotných hvězd. Při dostatečně vysokých teplotách a hustotách může shluk začít pohlcovat hvězdu, přičemž se uvolňuje dostatek energie, aby hvězda vybuchla jako supernova. Tento jev by mohl být možným vysvětlením pozorovaných záblesků záření gama. Naopak může dojít i k implozi a ta by pak mohla být zdrojem kosmického záření s extrémně vysokými energiemi přicházejícího ze zdánlivě prázdného prostoru. Odpověď na to, odpovídá-li tato teorie realitě, přijde jistě brzy, protože astronomie a astrofyzika patří v současné době k nejbouřlivěji se rozvíjejícím oborům vědy.