Физики из университета Вашингтона в Сент-Луисе предложили новую космологическую модель, в которой часть нейтрино превратилась в ранее неизвестную форму темной радиации. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Нейтрино считаются одними из самых загадочных и распространенных частиц во Вселенной. Из-за их крайне слабого взаимодействия с привычной материей их часто называют «призрачными». В новой работе исследователи предложили изящное решение одной из главных проблем современной астрофизики, связанной с поведением этих неуловимых структур в первые мгновения после Большого взрыва.
Иллюзия взаимодействия
Анализ последних космологических данных показал необъяснимую аномалию: в ранней Вселенной нейтрино взаимодействовали друг с другом гораздо сильнее, чем это допускает Стандартная модель физики элементарных частиц. Строгие лабораторные эксперименты на Земле полностью исключают такие сильные связи. Это несоответствие долгое время ставило ученых в тупик и создавало парадокс между наблюдениями за космосом и земными опытами.
Новая научная работа объясняет эту иллюзию существованием так называемого «темного излучения». Согласно выдвинутой гипотезе, в первые эпохи после Большого взрыва, еще до формирования реликтового микроволнового фона, определенная часть обычных нейтрино успела трансформироваться в совершенно иной тип быстрых и легких частиц, недоступных для прямой фиксации нашими приборами.
Решение старых парадоксов
Космологические телескопы измеряют лишь общий объем быстро движущейся радиации и не могут отличить классические нейтрино от других подобных частиц. Таким образом, то, что астрофизики принимали за аномально сильное взаимодействие обычных нейтрино, на самом деле оказалось маскировкой — следами воздействия этого скрытого темного излучения на формирующуюся материю ранней Вселенной.
Если этот механизм подтвердится, он поможет решить сразу несколько фундаментальных проблем физики. В частности, темное излучение может сгладить так называемое напряжение Хаббла — давнее расхождение в результатах измерений скорости расширения Вселенной разными научными методами. Проверить эту революционную теорию ученые планируют с помощью радиотелескопов следующего поколения и детальных карт космоса.
Ранее Наука Mail рассказывала, что ученые смогли экспериментально подтвердить распад положительно заряженного каона на пион и пару нейтрино-антинейтрино.
