Група фізиків із Хіросімського університету відродила ідею, висунуту ще у 1867 році лордом Кельвіном, — гіпотезу про «вузли» в ефірі.
Хоча ця концепція була відкинута ще у XIX столітті, сучасні вчені вважають, що саме вона може допомогти пояснити, чому після Великого вибуху у Всесвіті переважає матерія, а не антиматерія.
Читайте також:
Загадка Всесвіту. В Австралії запускають підземний експеримент, який може розкрити таємницю темної матерії Згідно з новою теорією,«космічні вузли» — топологічно стійкі заплутування у просторі-часі — могли виникнути на ранніх етапах формування Всесвіту. Їхній колапс міг створити дисбаланс між кількістю матерії та антиматерії, залишивши невелику, але вирішальну перевагу матерії. Саме вона стала основою для існування атомів, зірок, галактик — і, зрештою, життя.
За Стандартною моделлю фізики, Великий вибух мав створити рівну кількість частинок і античастинок, які знищили б одна одну, залишивши лише випромінювання. Але спостереження показують інше: на кожен мільярд пар матерія-антиматерія припадає одна додаткова частинка матерії.
Причина цієї асиметрії досі залишається однією з головних загадок космології.
«Наше дослідження присвячене питанню, чому Всесвіт складається з матерії, а не з антиматерії. Без цієї асиметрії не існувало б ні зірок, ні нас самих», — пояснив професор Мунето Нітта, провідний автор роботи.
Команда поєднала симетрію баріонного числа мінус лептонне (BL) із симетрією Печчі-Куїнн (PQ) — підхід, який раніше ніхто не застосовував одночасно. Це поєднання показало, що космічні вузли могли формуватися природним шляхом під час ранніх фазових переходів у Всесвіті, створюючи надлишок матерії.
Симетрія PQ також вводить поняття аксіонів — частинок, які вважаються головними кандидатами на роль темної матерії. А симетрія BL пояснює, чому нейтрино — так звані «частинки-примари» — майже не взаємодіють із речовиною.
Коли Всесвіт охолоджувався, у просторі-часі виникали ниткоподібні дефекти — космічні струни. Їхні переплетення створювали стійкі вузлові структури, які згодом руйнувалися через квантове тунелювання, утворюючи важкі правополяризовані нейтрино. Цей процес, за розрахунками вчених, міг повторно «нагріти» Всесвіт до близько 100 гігаелектронвольт, що стало порогом формування стабільної матерії.
Дослідники також припускають, що колапс космічних вузлів залишив слабкий гравітаційний відбиток — зміну спектра гравітаційних хвиль, яку потенційно зможуть зафіксувати майбутні обсерваторії, зокрема LISA (Європа), Cosmic Explorer (США) та DECIGO (Японія).
Читайте також:
Найпереконливіші докази. JWST виявив можливі сліди загадкових «темних зірок»
