De ce existăm? Particula care ar putea elucida misterul odată pentru totdeauna, spun fizicienii

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Oamenii de știință propun o nouă teorie pentru dezechilibrul cosmic care a permis existența materiei așa cum o cunoaștem noi.

Cosmosul tinde spre echilibru, așa că se consideră că Big Bang ar fi trebuit să creeze materie și antimaterie în cantități egale, ceea ce ar fi dus la distrugerea reciprocă a acestora și la rămânerea doar a spațiului și a energiei. Însă, la un moment dat în Universul timpuriu, a existat un dezechilibru care a permis existența materiei.

Acest lucru ne interesează deoarece oamenii și alte lucruri tind să fie alcătuite din materie. Fizicienii propun însă acum o nouă explicație pentru acest dezechilibru, sugerând că salvatorul nostru cosmic ar fi putut fi ceva la fel de misterios: o particulă „fantomă” ipotetică și trecută cu vederea, care ar putea rezolva multiple mistere, scrie ScienceAlert.

Într-un nou studiu, fizicienii Rishav Roshan de la Universitatea din Southampton (Regatul Unit) și Sudipta Show de la Indian Institute of Technology Kanpur (India) au folosit modele și calcule pentru a descrie modul în care acest neutrin steril ar fi putut permite existența materiei.

Neutrinul steril este numit așa deoarece ignoră forțele care acționează asupra materiei obișnuite, simțind doar gravitația și o atracție extraordinar de slabă.

Dezechilibrul bizar din Univers

„Acest neutrin greu decuplat a fost mult timp respins ca un detaliu de fond irelevant în fizica particulelor”, explică Roshan. „Cu toate acestea, se descompune incredibil de încet. Pe măsură ce cosmosul s-a răcit după Big Bang, particula a trăit suficient de mult încât a preluat temporar densitatea energetică a Universului și a declanșat o perioadă dominată de materie.”

Cu toate acestea, neutrinii obișnuiți despre care se știe că există sunt ei înșiși enigmatici, în ciuda faptului că sunt peste tot. Sute de miliarde pot trece prin corpul tău chiar acum, fiind extrem de mici și de cel puțin un milion de ori mai ușori decât electronii.

Neutrinul decuplat, al treilea tip de neutrin steril, trecut cu vederea, este cel care ar putea elucida misterul existenței noastre.

„Neutrinul decuplat a schimbat temperatura în Universul timpuriu la care particulele fundamentale, cum ar fi electronii, au interacționat cu antiparticulele lor”, explică Roshan. „Această temperatură acționează ca un comutator care modelează modul în care a fost construit dezechilibrul materie-antimaterie.”

Ce a deranjat echilibrul energetic al Universului timpuriu?

Astfel, acest neutrin steril s-a descompus mai lent decât ceilalți doi frați neutrini sterili, care s-au descompus mai repede.

În mod intrigant, aceste dezintegrări au schimbat particulele de antimaterie, formând tot mai multe particule de materie.

Rămânând mai mult timp, neutrinul steril decuplat a deranjat temporar echilibrul energetic al Universului timpuriu, deplasându-l spre o stare dominantă a materiei care a afectat temperatura și expansiunea cosmică.

„Această cercetare ne oferă o nouă explicație pentru modul în care a câștigat materia”, spune Sudipta Show. „Schimbarea dramatică în expansiunea timpurie a cosmosului lasă amprente distincte, dar detectabile, de exemplu pe undele gravitaționale primordiale.”

Cercetarea a fost publicată în Physical Review Letters.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Ce au aflat astronomii după ce au analizat mii de stele care explodează în Univers?

Calea Lactee este unul dintre cele mai bune locuri pentru viață. Ce au arătat noi simulări ale Universului?

Astronomii au descoperit un declanșator „universal” pentru jeturile găurilor negre

Cum funcționează Universul? Fizicienii nu reușesc să ajungă la un acord!