Hoy en día se acepta en gran medida en la cosmología que el universo comenzó con casi cero energía de masa total. De hecho, la interpretación más simple de la situación es que la energía de masa era y sigue siendo cero. ¿Cuál es la energía total en el universo?
Si alguna forma de la hipótesis de inflación cósmica es correcta, las partículas se formaron a partir de la diferencia de energía cuando el universo o alguna parte de él cayó de lo que se llama un estado de “falso vacío” a un estado de vacío de energía más bajo. Las partículas formadas entonces probablemente habrían sido partículas elementales con materia y antimateria en igual abundancia.
Luego, la mayoría de la materia y las partículas de antimateria se aniquilan mutuamente para formar enormes densidades de fotones. Hay razones para creer que la aniquilación no podría ser total porque existe una pequeña asimetría entre la descomposición de algunas partículas de materia y las partículas de antimateria correspondientes. El resultado fue que solo quedaron partículas de materia y fotones. La estimación es que por cada protón hay más de 10 mil millones de fotones hoy.
Si los quarks y los leptones realmente resultan ser partículas elementales, la mayoría de las partículas de materia original estaban cargadas eléctricamente. Neutrones y protones llegaron más tarde.
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La naturaleza parece proporcionar una respuesta a su primera pregunta. La materia oscura es aparentemente eléctricamente neutral, y en masa es de 5 a 6 veces más abundante que lo que llamamos materia ordinaria.
En consecuencia, en cierto sentido hay un universo de partículas eléctricamente neutras que no podemos observar directamente, pero podemos observar concentraciones de estas partículas a través de sus efectos gravitacionales. Esto se llama lente gravitacional. ¡Cómo la lente gravitacional nos muestra la materia oscura!
Parece que la materia ordinaria, originalmente dominada por cosas que están cargadas eléctricamente, se suavizó espacialmente y en términos de temperatura por su interacción con todos esos fotones. Esto no podría suceder con la materia oscura eléctricamente neutra, y cualquier agrupamiento aleatorio se había mantenido originalmente a medida que el universo se expandía. Las partículas que se agruparon permanecieron de esa manera con cierta expansión de la inflación cósmica debido a la atracción gravitacional mutua de las partículas en los grupos.
Estas concentraciones de partículas de materia oscura atrajeron gravitacionalmente la materia ordinaria más dispersa de la que finalmente se formaron las galaxias.
Para responder a su pregunta, si solo se hubieran formado partículas neutras, que es lo que sucedió principalmente, la mayoría de ellas terminarían en nubes invisibles unidas gravitacionalmente más grandes que la mayoría de las galaxias.