في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، تمدد الكون بسرعة هائلة — هذه المرحلة تُسمى التضخم الكوني. حتى الفراغ لم يكن هادئًا حينها: هزّات كمية كانت تُرجّح الحقول، مثلما تُحرك الريح سنابل الحقل. أحد هذه الحقول — حقل هيغز المظلم — ربما انحرف عشوائيًا عن وضعه الأكثر استقرارًا.
عندما انتهى التضخم، بدأ هذا الحقل يتأرجح ويتحلل، مولّدًا جسيمات — فوتونات مظلمة. وأصبحت هذه الجسيمات مرشحة لدور المادة المظلمة. الجسيمات المولودة بهذه الطريقة تحصل على دفعة ابتدائية، لذا تتحرك أسرع من المعتاد. وهذا يفرض قيودًا: الجسيمات السريعة جدًا قد تعيق تكوّن المجرات. لذلك، يجب أن يكون التفاعل بين الفوتونات المظلمة ضعيفًا جدًا — تقريبًا مثل القوة التي تتجاذب بها ريشة خفيفة وريشة أخرى على مسافة كيلومتر.
إذا كانت الفوتونات المظلمة تختلط قليلًا مع الفوتونات العادية، فقد يمكن التقاطها في تجارب مستقبلية — إما عبر توهج خافت في الفضاء، أو عبر ارتجاجات بالكاد ملحوظة في كواشف حساسة. وحتى ذلك الحين، يبقى الحكم الأساسي لعلم الكون: خريطة الإشعاع الخلفي وطيف سحب الهيدروجين البعيدة تحمل بصمة تلك الأحداث القديمة.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2607.29682v1
We reconsider the production of dark photons $$A'$$ as dark matter, from the perturbative decay of a dark Higgs field $$h$$, that is stochastically misaligned from the minimum of its potential during inflation. This is a simple and predictive framework for generating the $$A'$$ relic abundance. It is constrained by structure formation, since the $$A'$$ are initially boosted, and inflationary isocurvature fluctuations, which require small quartic couplings $$\lambda h^4$$. We identify $$A'$$ masses between 100 eV and 1 GeV and gauge couplings $$g\sim 10^{-15}-10^{-10}$$ that are consistent in this scenario, and which become more tightly constrained if a generic level of kinetic mixing is present. The favored parameter region could be tested through future CMB or Lyman-$$\alpha$$ observations, and, in the presence of kinetic mixing, by direct detection experiments or diffuse soft gamma-ray searches.
استمر التضخم الكوني لجزء ضئيل من الثانية — حوالي 10⁻³⁵ ثانية، لكن خلال هذا الوقت تمدد الكون بمقدار 10²⁶ مرة. لو كبرت حبة رمل بنفس المقدار، لأصبحت بحجم الكون المرصود.