Міжнародна група дослідників виявила докази можливої взаємодії між двома найзагадковішими компонентами космосу — темною матерією та нейтрино (так званими «частинками-привидами»).
Це відкриття, опублікованев журналі Nature Astronomy може стати фундаментом для масштабного переосмислення сучасної космології та фізики елементарних частинок, оскільки воно кидає виклик стандартній моделі Всесвіту (лямбда-CDM).
Читайте також:
Практично не містить зірок. Вчені виявили, що об'єкт Cloud-9 може бути темною матерією невдалої галактики Темна матерія становить близько 85% усієї матерії у Всесвіті, проте вона не випромінює світла і фіксується лише через гравітаційний вплив. Нейтрино, своєю чергою, є майже невагомими частинками без електричного заряду, які утворюються під час ядерних процесів у зірках. Щосекунди через кожен квадратний сантиметр людського тіла проходить близько 100 мільярдів нейтрино, проте вони надзвичайно рідко взаємодіють з іншою речовиною. Згідно з панівними теоріями, ці два компоненти взагалі не мали б стикатися, але нові дані свідчать про зворотне: вони можуть передавати один одному імпульс під час зіткнень.
Це невидиме «фехтування» між частинками допомагає вирішити одну з найбільших загадок сучасної науки — так зване «напруження S8». Суть проблеми полягає в тому, що сучасний Всесвіт виглядає менш «грудкуватим» і щільним, ніж передбачали моделі, засновані на спостереженнях за реліктовим випромінюванням (світлом, що виникло, коли Всесвіту було лише 380 000 років). Взаємодія темної матерії з нейтрино знижує ефективність росту космічних структур, що пояснює, чому галактики та їхні скупчення розподілені у просторі менш щільно, ніж очікувалося.
Щоб дійти таких висновків, вчені об'єднали величезні масиви даних. Вони використали спостереження Атакамського космологічного телескопа та супутника Planck, що вивчають ранній Всесвіт, а також результати проєкту Sloan Digital Sky Survey, який створив тривимірну карту мільйонів галактик на відстані понад 11 мільярдів світлових років. Додатково було проаналізовано ефект гравітаційного лінзування, що дозволило змоделювати еволюцію космосу з урахуванням обміну імпульсом між частинками.
Елеонора Ді Валентіно, співавторка дослідження з Шеффілдського університету,
зазначає, що результати не обов’язково спростовують стандартну модель, але вказують на її неповноту. Нове моделювання, що враховує зіткнення нейтрино та темної матерії, набагато краще узгоджується з реальними спостереженнями за структурою космосу.
Наразі рівень достовірності результату становить 3-сигма (ймовірність випадковості — 0,3%). Хоча це ще не досягає «золотого стандарту» у 5-сигма, наукова спільнота налаштована оптимістично. Керівник групи Себастьян Трояновський підкреслює, що остаточний вердикт винесуть майбутні масштабні огляди неба, зокрема обсерваторія імені Віри Рубін. Якщо відкриття підтвердиться, це наблизить людство до розгадки природи «темного сектору» Всесвіту та змінить підручники з фізики.
Читайте також:
Темна енергія змінюється. Всесвіт не може розширюватися вічно — нове дослідження
