Поэтому для проверки своей космологической модели ученые решили сверить ее с диаграммой Хаббла, использующей сверхновые типа Ia. В диаграмме сопоставляется их абсолютная светимость (принятая за константу) с красным смещением доходящих от нее фотонов. Авторы учли 580 сверхновых этого типа, указанных в публикации Supernova Cosmology Project от 2012 года. В итоге такого сравнения их космологическая модель показывает среднюю плотность материи во Вселенной равной Ω°=0,051±0,014, что удовлетворяет наблюдаемым значениям обычной (барионной) материи. Таким образом она не требует привлечения экзотической темной материи, длительные поиски которой пока не увенчались решительным успехом. По мнению авторов, это выгодно отличает модель с переменной скоростью космологического времени от нынешней Стандартной модели, где скорость течения времени постоянна.
С другой стороны темная материя привлекается не только для объяснения формирования крупных галактик на раннем этапе развития Вселенной. Кривая вращения галактик, как известно, указывает, что звезды в рукавах спиральных галактиках вращаются вокруг центра с постоянной скоростью в большом диапазоне расстояний от этого центра. В то же время по расчетам, учитывающим лишь гравитационное воздействие обычной материи, этого быть не может. В настоящее время данную проблему решают, привлекая для объяснения темную материю, предположительно находящуюся в гало вокруг галактик и своей гравитацией «раскручивающую» внешние части галактик до наблюдаемых скоростей.
Наконец, ученые используют темную материю и для закрытия ряда других непростых вопросов. В частности, наблюдения излучения от газа в галактических скоплениях рентгеновским телескопом «Чандра» указывает, что видимая часть массы скоплений галактик в 7-8 раз меньше чем нужно, чтобы удержать их вместе своей гравитацией. Тот факт, что скопления явно существуют указывает, что основная часть материи окружающей Вселенной нами пока не регистрируется.
nplus1.ru, 13 мая 2015,
https://nplus1.ru/news/2015/05/13/cosmologictime
Сайт arXiv.org, 2015
Пьер Магейн (Pierre Magain) и Клементин Ауре (Clémentine Hauret) из Льежского университета (Бельгия)
http://arxiv.org/abs/1505.02052
Глава 11-19-5
Космологи предложили объяснение дефициту темной материи во Вселенной
Январь 2016
Современная теория инфляции описывают особенности формирования Вселенной на временном промежутке от 10-36 секунды после Большого Взрыва до 10-32 секунды, что помогает физикам объяснить происхождение крупномасштабной структуры космоса. Препринт статьи размещен на сайте arXiv.org.
Во время инфляции происходило резкое расширение пространства в миллиардные доли секунды. В самом начале, когда Вселенная была сверхгорячей и сверхплотной, гипотетические частицы темной материи в больших количествах сталкивались друг с другом и аннигилировали с выделением энергии. Однако по мере того, как Вселенная увеличивалась, такие столкновения происходили все реже и реже. Можно теоретически подсчитать оставшееся количество темного вещества. Однако, во Вселенной должно находиться больше темной материи, чем наблюдают астрономы.
Ученые решили модифицировать инфляционную модель расширения Вселенной. Они предположению, каждый раз когда потенциальная энергия скалярного поля превышает общую плотность энергии пространства, начинается экспоненциальное расширение Вселенной. Такое явление может происходить несколько раз, но оно не нарушает стандартную модель развития Вселенной, если будет иметь место до эпохи первичного синтеза атомных ядер. Когда такая вторичная инфляция заканчивается, Вселенная нагревается. Согласно предложенной модели, именно энтропийные процессы, происходящие во время нагрева, стали причиной распада частиц темной материи.
Модель вторичной инфляции может подсказать, какими свойствами должны обладать частицы темной материи, чтобы их в дальнейшем можно было бы обнаружить в экспериментах с ускорителями.