Η μυστηριώδης σκοτεινή ύλη που βρίσκεται παντού σε όλο το σύμπαν θα μπορούσε να αποτελείται από τα ίδια σωματίδια που προκάλεσαν το "μεγάλο" στο big bang - εξηγώντας έτσι τον πληθωρισμό και τη σκοτεινή ύλη με ένα ενιαίο τρόπο.

Οι κοσμολόγοι θεωρούν ότι ο πρώιμος Κόσμος πέρασε από μια περίοδο ταχύτατης διαστολής, γνωστή ως πληθωρισμός, αμέσως μετά από το big bang - αν και δεν ξέρουν ακριβώς τι την προκάλεσε. Τώρα ο κοσμολόγος Andrew Liddle που είναι στο πανεπιστήμιο του Σάσσεξ και οι συνάδελφοί του λένε ότι ένα σωματίδιο μπορεί να είναι υπεύθυνο και για τον πληθωρισμό και για τη σκοτεινή ύλη που έχει περιπλέξει τους αστρονόμους.

"Έχουμε αυτά τα δύο μυστήρια που πραγματικά δεν καταλαβαίνουμε, κι έτσι σκεφτήκαμε, γιατί να μην τα βάλουμε μαζί για να έχουμε μόνο ένα πρόβλημα;" λέει ο Liddle. "Είναι τόσο απλό που καταρχάς ανησυχήσαμε ότι μπορεί η λύση που δώσαμε να είναι γελοία."

Η θεωρία του Liddle βασίζεται στην ιδέα που προτάθηκε από άλλους κοσμολόγους ότι ο πληθωρισμός προκαλείται από ένα υποθετικό σωματίδιο, που το ονόμασαν ίνφλατον (από τη λέξη πληθωρισμός). "Το ίνφλατον έχει παράξενες ιδιότητες πίεσης που δεν βλέπουμε στα καθημερινά σωματίδια", εξηγεί ο Liddle. Παραδείγματος χάριν, όταν δημιουργήθηκαν στο πρώιμο Κόσμο, ανάγκασαν το χώρο να διασταλεί.

Τα κανονικά μοντέλα θεωρούν ότι τα ίνφλατον θα είχαν αποσυντεθεί σε κανονικά σωματίδια αμέσως μετά από τον πληθωρισμό, που τελείωσε στο πρώτο κλάσμα  του ενός δευτερολέπτου μετά από τη Μεγάλη Έκρηξη, και δεν έμεινε κανένα να βρίσκεται τριγύρω μας σήμερα. Εντούτοις, ο Liddle και οι συνάδελφοί του συνειδητοποίησαν ότι εάν μερικά τέτοια σωματίδια ίνφλατον επέζησαν μετά από την έντονη διαστολή κατά τη διάρκεια του πληθωρισμού, η μάζα τους θα γινόταν σημαντική στην προσέλκυση της περιβάλλουσας ύλης.

"Από τα τελευταία στάδια του πληθωρισμού και για πάντα μετά, ο ρυθμός της επέκτασης έχει επιβραδυνθεί έτσι ώστε η μάζα των σωματιδίων ίνφλατον να γίνεται σημαντική, και τελικά τα σωματίδια αυτά να συμπεριφέρονται σαν κανονικά σωματίδια της σκοτεινής ύλης με μάζα αναπτύσσοντας βαρυτική έλξη", εξήγησε.

"Είναι εύκολο να εξηγηθεί γιατί όλα εξαφανίστηκαν,, αλλά γιατί τα περισσότερα εξαφανίστηκαν και μόνο μερικά παρέμειναν πίσω;" λέει ο Liddle. Εάν τα ίνφλατον μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τα κανονικά σωματίδια, ακόμα και πολύ ασθενώς, όπως υποτίθεται, τότε αυτά θα αποσυντίθενται εύκολα όταν θα συγκρούονται με οποιοδήποτε σωματίδιο.

Για να γίνει αυτό, ο Liddle προτείνει ότι τα ίνφλατον αποσυντίθενται μόνο όταν αυτά συγκρούονται με άλλα ίνφλατον - και με τα δύο μέλη να εξαϋλώνονται. Οι υπολογισμοί του δείχνουν ότι ενώ τα περισσότερα ίνφλατον θα είχαν εξαϋλωθεί πράγματι μετά από τον πληθωρισμό, ένας μικρός αλλά πολύτιμος αριθμός θα δραπέτευε, όπως απαιτείται.

Εντούτοις, η ανακάλυψη των αποδείξεων για τη θεωρία θα είναι δύσκολη. Επειδή τα ίνφλατον του Liddle δεν αλληλεπιδρούν με την κανονική ύλη, ισχυρίζεται ότι δεν μπορούν να παρουσιαστούν στις άμεσες αναζητήσεις της σκοτεινής ύλης, όπως στο πείραμα 'Κρυογενική Αναζήτηση της Σκοτεινής Ύλης' στη Μινεσότα.

Κι ενώ οι περισσότεροι κυνηγοί της σκοτεινής ύλης είναι απογοητευμένοι γιατί οι αναζητήσεις τους δεν έχουν δείξει κανένα το άπιαστο σωματίδιο ακόμα, ο Liddle κοροϊδευτικά λέει ότι προσφέρει «λίγη ευθυμία» στην αποτυχία τους. «Φυσικά, εάν ποτέ βρουν τίποτα, θα ανασκευάσουν αμέσως την ιδέα μου», συμπληρώνει.

Επειδή τα ίνφλατονs είναι τώρα διασκορπισμένα παντού, υπάρχει μικρή πιθανότητα ότι θα έρθουν σε επαφή το ένα με το άλλο και θα εξαϋλωθούν σήμερα, ή στο μέλλον. Αλλά εάν αυτά το κάνουν, τότε θα μπορούσαν να δημιουργήσουν μια ανιχνεύσιμη έκρηξη ακτινοβολίας υψηλής ενέργειας, προσθέτει ο Liddle, που παρουσίασε την εργασία του στη διάσκεψη COSMO 07 στο πανεπιστήμιο του Σάσσεξ τον Αύγουστο.

Στον κοσμολόγο David Lyth, από το πανεπιστήμιο του Λάνκαστερ, αρέσει αυτή η πρόταση. "Είναι μια πολύ εύστοχη και καθαρή ιδέα", λέει. "Ο Liddle έχει έναν τρόπο να βάζει το δάχτυλό του σε πολύ απλές ιδέες που θα μπορούσαν όμως να αποδειχθούν σημαντικές."

Ο Lev Kofman από το Καναδικό Ίδρυμα Θεωρητικής Αστροφυσικής στο Τορόντο συμπαθεί επίσης αυτή τη θεωρία. "Θα ήταν βεβαίως ωραίο εάν το ίδιο σωματίδιο ήταν υπεύθυνο και για την σκοτεινή ύλη και για τον πληθωρισμό", πιστεύει.

Ο Kofman δούλεψε πάνω σε μια παρόμοια ιδέα κατά το παρελθόν, αλλά του ήταν αρκετά δύσκολο να εξηγήσει πως επέζησε του πληθωρισμού ο σωστός αριθμός ίνφλατον. Είναι εντυπωσιασμένος που η ομάδα του Liddle προσπάθησε να το εξετάσει, αλλά προσθέτει ότι απαιτείται περισσότερη δουλειά προτού να δεχτούν οι κοσμολόγοι την ιδέα. "Είναι πολύ ελκυστική, όμως δεν θα στοιχηματίσω το σπίτι μου για αυτήν ακόμα," λέει Kofman.