Физики предлагают новую теорию о зарождении Вселенной

Исследователи пытаются объяснить, почему после Большого взрыва материя одержала победу над антиматерией. Согласно существующим теориям, обе должны были полностью уничтожить друг друга, а Вселенная должна была остаться пустой и заполненной лишь энергией. Подсказку ученые нашли в нейтрино – одной из самых легких частиц во Вселенной, пишет Phys.org.

Медленный распад с космическими последствиями

Команда обнаружила, что важную роль могла сыграть малоизвестная родственница нейтрино – так называемое "развязанное" тяжелое нейтрино. Именно оно, вероятно, помогло материи одержать верх над антиматерией.

Автор исследования Ришав Рошан из Саутгемптонского университета объясняет, что эту частицу давно считали несущественной деталью фона в физике частиц. Однако она распадается крайне медленно. Когда Вселенная остывала после Большого взрыва, частица существовала достаточно долго, чтобы временно стать доминирующей по плотности энергии и запустить период, когда во Вселенной преобладала материя.

Как частица сместила баланс между материей и антиматерией

Большинство теорий о победе материи над антиматерией игнорировали развязанное тяжелое нейтрино. Эксперты считали, что оно слишком слабо взаимодействует с другими частицами, чтобы на что-либо повлиять.

Однако исследователи из Саутгемптона и Канпура установили, что забытая частица могла повлиять на асимметрию между частицами и античастицами. Именно она необходима для нашего существования.

То, что мы здесь есть, доказывает, что асимметрия между материей и антиматерией возникла,
– прокомментировал Ришав Рошан.

По его словам, развязанное нейтрино сместило температуру ранней Вселенной, при которой фундаментальные частицы, в частности электроны и другие лептоны, взаимодействовали со своими античастицами с участием бозона Хиггса из Стандартной модели. Рошан сравнивает эту температуру с переключателем, который определяет, как формировался дисбаланс между материей и антиматерией.

Следы в первичных гравитационных волнах

Соавтор работы Судипта Шоу из Канпура подчеркивает, что результаты меняют понимание того, как стремительно расширялась ранняя Вселенная после Большого взрыва.

Это дает нам новое объяснение того, как материя одержала победу. Резкое изменение в раннем расширении космоса оставляет заметные следы, например, в первичных гравитационных волнах,
– заявил Шоу.

По его словам, такие следы открывают новые возможности для изучения того, как развивалась Вселенная после Большого взрыва. То есть теорию можно проверить с помощью наблюдений гравитационных волн.