Фізики з Великої Британії та Індії запропонували нову теорію народження Всесвіту. Вони з’ясували, що давня й тривалий час ігнорована частинка — «відокремлене» важке нейтрино — допомогла матерії перемогти антиматерію після Великого вибуху.
Міжнародна група вчених із Саутгемптонського університету (Велика Британія) та Індійського технологічного інституту в Канпурі представила революційну теорію, що дає відповідь на одне з найважливіших питань сучасної фізики. Дослідники з’ясували, чому після Великого вибуху Всесвіт не знищив сам себе, а матерія змогла отримати перевагу над антиматерією.
Читайте також:
Фізичні константи. Вчені виявили, що у Всесвіті може визначати, чи можливе існування життя Результати цієї роботи було опубліковано в науковому журналі Physical Review Letters.
Згідно із загальноприйнятими уявленнями, під час виникнення Всесвіту матерія й антиматерія мали утворитися в абсолютно рівних пропорціях. У такому разі частинки й античастинки мали б повністю анігілювати одна одну при зіткненні, залишивши по собі лише порожній простір, заповнений чистою енергією та випромінюванням.
Проте сам факт нашого існування підтверджує, що в первісному хаосі виник дисбаланс, який дозволив звичайній матерії сформувати зорі, планети та життя.
Науковці знайшли ключ до розгадки у фізиці нейтрино — одних із найлегших і найбільш невловних частинок у космосі. Особливу увагу дослідники приділили їхньому маловідомому «родичу», відомому як «відокремлене» (або ізольоване) важке нейтрино. Як зазначає доктор Рішав Рошан із Саутгемптонського університету, раніше цю частинку вважали лише незначним фоном і не брали до уваги, оскільки її взаємодію з іншою матерією вважали надто слабкою.
Однак виявилося, що ця частинка має унікальну властивість — вона розпадається дуже повільно. Коли ранній Всесвіт почав охолоджуватися після Великого вибуху, це важке нейтрино існувало достатньо довго, щоб тимчасово перебрати на себе першість у густині енергії космосу. Це створило необхідний температурний зсув, за якого фундаментальні частинки (зокрема електроноподібні лептони) взаємодіяли зі своїми античастинками через бозон Гіггса Стандартної моделі. Саме цей процес, наче перемикач, запустив формування асиметрії на користь матерії.
За словами співавтора дослідження доктора Судіпти Шоу з Канпура, це відкриття докорінно змінює розуміння швидкої еволюції та розширення Всесвіту в перші миті його існування. Крім того, такі різкі трансформації на ранніх етапах мали залишити чіткі сліди в первинних гравітаційних хвилях. Дослідження цих тонких коливань простору-часу надасть астрофізикам нові інструменти для подальшого вивчення перших епох еволюції нашого Всесвіту.
Читайте також:
Космічна рідина. Вчені вперше відтворили вихрові сліди кварків у плазмі раннього Всесвіту
