Великий вибух мав би створити однакову кількість матерії та антиматерії, які б повністю знищили одна одну, залишивши лише чисту енергію та простір. Проте крихітний дисбаланс у перші хвилини існування Всесвіту дозволив матерії вижити та сформувати все навколо. У новому дослідженні, опублікованому в журналі Physical Review Letters, науковці запропонували незвичне пояснення цього феномена.
Теоретики Рішав Рошан з Університету Саутгемптона та Судіпта Шоу з Індійського технологічного інституту в Канпурі використали математичні моделі, щоб описати роль «стерильного нейтрино». На відміну від звичайних аналогів, цей гіпотетичний тип частинок ігнорує слабку ядерну взаємодію, реагуючи лише на гравітацію та надзвичайно слабкий вплив бозона Хіггса.
За словами дослідників, такий важкий нейтрино довгий час вважався незначною деталлю, проте він розпадається неймовірно повільно. У процесі охолодження космосу ця частинка настільки довго зберігала енергію, що тимчасово очолила щільність Всесвіту, спричинивши період домінування матерії. Через повільний розпад вона суттєво вплинула на динаміку раннього розширення та змінила умови взаємодії фундаментальних частинок.
Така затримка дозволила створити невеликий надлишок лептонів — родини частинок, до якої належать електрони. Згодом завдяки квантовим процесам частина з них перетворилася на кварки, які сформували протони і нейтрони. Як пояснив Рішав Рошан, це дослідження пропонує нове бачення того, як саме перемогла матерія, а також чому звичайні нейтрино мають настільки крихітну масу завдяки механізму «гойдалки».
Перевірити цю гіпотезу безпосередньо за допомогою сучасних прискорювачів неможливо через колосальну масу частинки. Проте дослідники зазначають, що епоха домінування такого важкого нейтрино мала залишити помітні сліди у вигляді первинних гравітаційних хвиль. Зафіксувати ці коливання простору-часу у майбутньому зможуть новітні космічні обсерваторії на кшталт лазерного інтерферометра LISA.
Джерела: sciencealert.com, livescience.com
