Неизвестный тип нейтрино мог повлиять на раннее развитие Вселенной

Одна из величайших загадок современной физики — вопрос о том, почему материя сохранилась после Большого взрыва, когда теоретически должно было образоваться почти столько же материи, сколько и антиматерии. Последние работы ученых освещают ранее упущенный из виду тип нейтрино, который мог оказать значительное влияние на этот процесс.

По мнению авторов, доктора Ришава Рошана из Университета Саутгемптона и доктора Судипты Шова из Индийского технологического института в Канпуре, ранее неизвестный подход к так называемым тяжелым правосторонним нейтрино может пролить свет на эту загадку астрофизики. Считается, что эти гипотетические элементарные частицы (стерильные нейтрино) существовали достаточно долго, чтобы доминировать в плотности энергии Вселенной в какой-то момент после Большого взрыва.

Предложение исследователей основано на предположении, что медленно распадающееся тяжелое нейтрино могло положить начало периоду преобладания материи в космосе. Когда это нейтрино перестало играть доминирующую роль после распада, скорость расширения и температура, при которой происходили ключевые взаимодействия между элементарными частицами, изменились.

Условия, рассмотренные исследователями, оказали значительное влияние на процесс, называемый лептогенезом. Именно в этих условиях возник дисбаланс между материей и антиматерией. Как утверждает один из авторов: «Сам факт нашего существования доказывает, что асимметрия между материей и антиматерией действительно возникла».

Команда подчеркивает, что их выводы носят теоретический характер. Ученые не делают вывода о том, существовало ли тяжелое нейтрино в ранней Вселенной. Однако они предлагают проверить эту возможность с помощью новых экспериментов с нейтрино и наблюдений гравитационных волн. Соответствующие сигналы могли бы подтвердить влияние этой частицы на эволюцию космоса.

Еще одним важным аспектом работы является появление гипотезы о том, что изменения скорости расширения можно обнаружить в следах, оставленных первичными гравитационными волнами. Исследователи утверждают, что анализ этих следов может открыть совершенно новые области исследований в физике ранней Вселенной.

Источник: Университет Саутгемптона