Udział ciemnej materii
Ile masy wszechświata jest niewidzialne. Galaktyki trzyma w kupie materia, której światło nie widzi.
Lukasz Szramuk ·
Około 26 procent budżetu energetycznego wszechświata to ciemna materia; zwykła materia to 5 procent. Niewidzialnego jest pięć razy więcej niż widzialnego. Ciemna materia to rusztowanie: opada pierwsza, kopie studnie grawitacyjne, a zwykła materia wpada w nie za nią. Bez niej same bariony nie zdążyłyby zbudować galaktyk — poświata Wielkiego Wybuchu jest zbyt gładka, by widzialna materia zdążyła sama.
W zabawce χ skaluje, jaka część budżetu grawitacyjnego jest ciemna. Nasza wartość to 0,84 w jednostkach tunnera. Tak jak Λ, nie jest przypisana do żadnej fazy — przesuwa wszystko, czego dotyka grawitacja.
Dlaczego życie dba o ciemną materię
Życie potrzebuje gwiazd; gwiazdy potrzebują galaktyk; galaktyki potrzebują głębokich studni potencjału, które powstały wcześnie. Ciemna materia je dostarcza, bo ma właściwość, której zwykła materia nie ma: nie zderza się i nie świeci. Nie umie wypromieniować energii, więc chłodzi się wyłącznie przez opadanie — a opadanie to dokładnie to, czego potrzebuje struktura. Zwykła materia, spleciona ze światłem, pozostawała rozdmuchana i gładka o setki tysięcy lat dłużej. Galaktyki, w których mieszkasz, zostały nakreślone niewidzialną ręką.
W obie strony
• Za mało: brak studni, brak galaktyk. Bariony zostają rozmytą, stygnącą mgłą. Żadnych gwiazd, planet ani obserwatorów.
• Za dużo: struktura powstaje zbyt efektywnie. Wczesny wszechświat zapada się w czarne dziury, zanim zdąży powstać chemia, a gwiazdy, które mimo to powstaną, żyją w gwałtownych, zatłoczonych sąsiedztwach.
W zabawce
Podkręć χ, a wszystko grawitacyjne przychodzi szybciej i ciężej: pył zbiera się żywiej, gwiazdy zapalają się gęściej, faza końca puchnie. Ściągnij ją, a późny wszechświat głoduje — ognie i wykluwanie przebiegają bez zmian, bo dzieją się, zanim grawitacja przejmuje pałeczkę, ale pył nie ma do czego wystarczająco głębokiego wpadać.
Co zobaczysz, gdy ją zepsujesz
χ spada z 0,84 na 0,1. Ognie wciąż się palą. Wykluwanie wciąż się kończy. Ale faza pyłu przychodzi rzadka i spóźniona — studnie są zbyt płytkie, więc mniej pyłu się zbiera, gwiazdy wstają rzadkie i małe, a koniec ledwie daje o sobie znać. Oglądasz wszechświat, który próbuje zbudować galaktyki z samych barionów: udaje mu się mgła tam, gdzie powinna być spirala.