„Majoronul”, particula bizară care ar putea explica cele mai mari mistere ale Universului

O particulă bizară dintr-o familie ascunsă de „particule fantomă” ar putea fi responsabilă pentru toată materia întunecată din Univers, dar și pentru cea „obișnuită”, sugerează un studiu recent.

Studiul a fost publicat pe platforma arXiv, dar încă nu a fost evaluat de colegi.

• Telescopul Webb a descoperit o galaxie spirală masivă de la începuturile Universului
• O întâlnire străveche a Soarelui cu alte două stele a schimbat pentru totdeauna Sistemul Solar

Una dintre cele mai mari întrebări din cosmologia modernă este de ce Universul conține materie. Reacțiile dintre particulele fundamentale produc, de regulă, cantități egale de materie și antimaterie, care se anihilează reciproc, transformându-se în energie. Totuși, Universul conține o abundență de materie și foarte puțină antimaterie. Dacă ar fi fost un echilibru perfect, toată materia s-ar fi transformat în energie în primele momente ale Big Bangului. Această dilemă este cunoscută sub numele de bariogeneză.

Ipoteza principală este că un proces necunoscut a creat un dezechilibru între materie și antimaterie imediat după Big Bang. Potrivit cercetătorilor, cheia acestui proces ar putea fi neutrinii, particule subatomice extrem de enigmatice. Neutrinii cunoscuți au o masă foarte mică, sunt „stângaci” (rotirea lor este orientată doar într-o direcție) și au proprietăți unice. Această asimetrie a condus la speculații despre existența unor neutrini dreptaci, care încă nu au fost detectați.

Ce este această particulă bizară numită Majoron?

În lucrarea recentă, cercetătorii propun un model în care există două specii de neutrini dreptaci, având mase foarte mari. În primele momente ale Universului, neutrinii stângaci și cei dreptaci erau în echilibru perfect. Pe măsură ce Universul s-a extins și s-a răcit, acest echilibru s-a rupt. Această ruptură de simetrie a avut două efecte majore: neutrinii stângaci au dobândit masă și neutrinii dreptaci au devenit invizibili, dar au interacționat pentru a crea o particulă nouă, ipotetică, numită Majoron.

Majoronul, conform modelului, ar fi o particulă care se comportă ca și cum ar fi propria sa antiparticulă și ar fi fost creat în abundență în haosul Universului timpuriu. Această particulă ar fi supraviețuit ca relicvă și ar constitui astăzi cea mai mare parte a materiei întunecate din galaxii, notează Live Science.

Această particulă bizară teoretică oferă o explicație unificată pentru proprietățile ciudate ale neutrinilor; bariogeneză, adică dezechilibrul materie-antimaterie; și pentru existența materiei întunecate misterioase.

Ce studii vor urma?

Până acum, nu există dovezi experimentale pentru neutrinii dreptaci sau pentru Majoron. Totuși, cercetătorii susțin că detectoarele subterane de neutrini, precum Super-Kamiokande (Japonia) și Borexino (Italia), ar putea identifica semnale care să confirme această teorie.

Dacă aceste experimente vor reuși să detecteze un semnal al existenței Majoronului, vom putea face pași semnificativi spre rezolvarea unor mistere cosmologice fundamentale: de ce există materie, cum s-a format Universul și ce este materia întunecată.

Vă recomandăm să citiți și:

NASA „aproape că a aterizat” pe Soare! Sonda Parker s-a apropiat la cea mai mică distanță de steaua noastră

O gaură neagră supermasivă a fost înclinată de un eveniment misterios

Un quasar situat la 12 miliarde de ani-lumină depărtare are de 140 de trilioane de ori mai multă apă decât Pământul

Fizicienii au găsit dovezi pentru „timpul negativ”