Ֆիզիկոսները անտեսված նեյտրինոն կապել են նյութի գոյության հետ

Սաութհեմփթոնի համալսարանի և Կանպուրի հնդկական տեխնոլոգիական ինստիտուտի ֆիզիկոսները պնդում են, որ մի ծանր նեյտրինո, որն անտեսվել է տեսաբանների մեծամասնության կողմից, կարող է օգնել բացատրել, թե ինչու է տիեզերքը կազմված նյութից և դատարկ չէ ամեն ինչից։ Physical Review Letters-ում հրապարակված ուսումնասիրության մեջ նրանք առաջարկում են, որ այս «անջատված» մասնիկը բավական դանդաղ է տրոհվել, որպեսզի կարճ ժամանակով գերիշխի վաղ տիեզերքի էներգիայի խտության մեջ, հայտնում է Սաութհեմփթոնի համալսարանըphys.org։

Աշխատանքը անդրադառնում է վաղեմի մի հանելուկի։ Մեծ պայթյունը պետք է արտադրեր նյութի և հականյութի հավասար քանակություններ, և դրանք պետք է ոչնչացնեին միմյանց՝ թողնելով մաքուր էներգիայից կազմված տիեզերք։ Հեղինակները նշում են, որ անտեսված մասնիկը կարող էր փոխել այն պայմանները, որոնցում ձևավորվել է անհավասարակշռությունը, և որ այն կարող էր հետքեր թողնել առաջնային գրավիտացիոն ալիքներում, որոնք ապագա դետեկտորները կարող են չափելphys.org։

Դանդաղ տրոհում, որը վերափոխեց տիեզերքը

Նեյտրինոյի զանգվածի ստանդարտ «I տիպի ճոճանակի» տեսության մեջ Ստանդարտ մոդելին ավելացվում է երեք ծանր աջակողմյան նեյտրինո։ Ուսումնասիրությունների մեծ մասը պահպանում է դրանցից միայն երկուսը և դեն նետում ամենածանրը՝ ենթադրելով, որ այն գրեթե ոչ մի ազդեցություն չունի նեյտրինոյի զանգվածների կամ նյութի ստեղծման վրա։ Ռիշավ Ռոշանի և Սուդիպտա Շոուի հոդվածը պնդում է, որ այս երրորդ մասնիկի շատ թույլ կապերը այն դարձնում են երկարակյաց։ Դա թույլ կտա նրան տիրանալ տիեզերքի էներգետիկ բյուջեին և սկիզբ դնել նյութի գերիշխանության վաղ շրջանինarxiv.org։

«Այս անջատված ծանր նեյտրինոն վաղուց անտեսվել է որպես մասնիկների ֆիզիկայի աննշան ֆոնային մանրուք», — ասել է Ռոշանը։ «Այնուամենայնիվ, այն աներևակայելի դանդաղ է տրոհվում»։ Նա ասաց, որ մասնիկը փոխել է այն ջերմաստիճանը, որի դեպքում լեպտոնները, ինչպիսիք են էլեկտրոնները, Հիգսի բոզոնի միջոցով փոխազդում էին իրենց հակամասնիկների հետ։ «Այս ջերմաստիճանը գործում է որպես անջատիչ, որը ձևավորում է, թե ինչպես է կառուցվել նյութ-հականյութ անհավասարակշռությունը»phys.org։

Ստուգելի կանխատեսումներ

IIT Kanpur-ից Շոուն ասաց, որ վաղ ընդլայնման մեջ փոփոխությունը «թողնում է հստակ, բայց հայտնաբերելի հետքեր», այդ թվում՝ առաջնային գրավիտացիոն ալիքների վրա։ Նամակը նաև կանխատեսում է, որ ամենաթեթև սովորական նեյտրինոն ունի մոտ 10⁻¹²-ից 10⁻¹⁴ էլեկտրոն-վոլտ զանգված։ Հեղինակները նշում են, որ դա գաղափարը դարձնում է հերքելի, եթե KATRIN կամ Project 8 նման փորձերը կարողանան ուսումնասիրել այդ տիրույթըarxiv.org+1։

Հոկտեմբերի 13-ին Ռոշանի, Շոուի և Սաութհեմփթոնի ֆիզիկոս Սթիվեն Քինգի կողմից հրապարակված հաջորդող նախատպագրությունը զարգացնում է գաղափարը։ Այն պարզում է, որ նյութի վաղ դարաշրջանը նաև ընդհատում կառաջացներ տիեզերական լարերից գրավիտացիոն-ալիքային ֆոնի մեջ, և որ ապագա աստղադիտարանները, ներառյալ LISA-ն, SKA-ն, DECIGO-ն և Այնշտայնի աստղադիտակը, կարող են հայտնաբերել այնarxiv.org։

Առաջարկը դեռևս տեսական է։ Ինչպես նշել է Daily Mail-ը, գիտնականները չեն ապացուցել, որ այս ծանր նեյտրինոները գոյություն ունեն։ Ռոշանն ասաց, որ տեսությունը «կարող է փորձնականորեն ստուգվել գրավիտացիոն ալիքների առաջիկա դետեկտորների և մասնիկների ֆիզիկայի փորձերի միջոցով»dailymail.com։