Науковці представили нову теорію про народження космосу, припускаючи, що ранній Всесвіт формувався стародавньою частинкою, яку десятиліттями ігнорували. Їхнє дослідження торкається однієї з найбільших загадок сучасної фізики — як матерію перемогла антиматерія після Великого вибуху.
Повільний розпад із космічними наслідками
За сучасними теоріями, матерія та антиматерія мали б знищити одна одну після колосального вибуху, залишивши лише порожній Всесвіт із чистої енергії. Але, як розповідає сайт phys.org, фізики з Університету Саутгемптона та Індійського технологічного інституту Канпур стверджують, що знайшли підказку в нейтрино, одній із найлегших частинок у Всесвіті.
Зазвичай, коли говорять про нейтрино, мають на увазі три їхні найрозповсюдженіші різновиди. Саме за розроблення методів виявлення цих частинок цьогоріч присудили Нобелівську премію. Однак команда дослідників виявила, що ще один «родич» цих частинок — так зване роз’єднане важке нейтрино — міг допомогти матерії взяти гору над антиматерією.
Доктор Рішав Рошан із Саутгемптона, сказав: «Це роз’єднане важке нейтрино давно вважалося неважливим фоном у фізиці частинок. Проте воно розпадається неймовірно повільно. Коли космос охолоджувався після Великого вибуху, частинка існувала досить довго, щоб тимчасово забрати на себе енергетичну щільність Всесвіту та спричинити період домінування матерії».
Асиметрія між матерією та антиматерією у ранньому Всесвіті
«Більшість теорій про те, чому матерія перемогла антиматерію, ігнорували роз’єднану важку частинку, бо експерти вважали її занадто слабкою, щоб впливати на інші», — додав Рошан.
Проте дослідники зі Саутгемптона та Канпура виявили, що забута частинка може впливати на асиметрію частинок та античастинок, яка є ключовою для нашого існування. «Те, що ми взагалі тут, доводить, що виникла асиметрія між матерією та антиматерією», — зауважив Рошан.
На думку фізиків, роз’єднаний нейтрино змінив температуру в ранньому Всесвіті, за якої фундаментальні частинки (такі як електрони та інші лептони) взаємодіяли зі своїми античастинками за допомогою бозона Хіггса. Ця температура спрацювала як вимикач, який формує те, як виник дисбаланс між матерією та антиматерією.
Сліди в первісних гравітаційних хвилях
Співавтор досліджнення доктор Судіпта Шоу з Канпура сказав, що ці відкриття змінюють наше розуміння того, як ранній Всесвіт так швидко розширювався після Великого вибуху.
Він додав: «Це дає нам нове пояснення того, як перемогла матерія. Драматичний поворот у ранньому розширенні космосу залишає чіткі, хоча й помітні відбитки змін, наприклад, на первісних гравітаційних хвилях».
Ці ознаки гравітаційних хвиль відкривають для нас нові можливості розгадати еволюцію раннього Всесвіту після Великого вибуху.
