Гипотеза «правосторонних» нейтрино объясняет доминирование материи и существование тёмной материи

«Необычные «правосторонние» нейтрино способны объяснить существование всей материи в космосе», — к такому заключению пришли научные сотрудники в ходе последнего исследования.

Большинство фундаментальных взаимодействий физики характеризуются симметрией, производя равное количество материи и антиматерии. Однако в космическом пространстве преимущественно доминирует материя, тогда как антиматерия встречается лишь в уникальных высокоэнергетических процессах. Согласно последнему исследованию, возможной причиной этого разбаланса могут быть нейтрино.

Нейтрино — это частицы, обладающие уникальными свойствами. Им свойственны три вида, причем каждая почти не имеет массы. Кроме того, все они являются «левосторонними», что указывает на одинаковую ориентацию их внутренних спинов при движении, в отличие от прочих частиц, которые могут быть направлены двумя способами.

Гипотеза «правосторонних» нейтрино объясняет доминирование материи и существование тёмной материи
Один из детекторов Daya Bay. Изображение: Roy Kaltschmidt, Lawrence Berkeley National Laboratory

Физики предполагают, что могут существовать и другие, пока неисследованные, виды нейтрино. Эти «правосторонние» нейтрино, вероятно, значительно массивнее тех, что нам известны.

На начальных стадиях развития Вселенной данные два вида нейтрино имели возможность свободного взаимодействия. Однако, по мере охлаждения и расширения космоса, такая симметрия могла быть нарушена, вследствие чего массивные правосторонние нейтрино стали «невидимыми». Именно этот процесс нарушения симметрии мог привести к разделению материи и антиматерии.

Такая гипотеза может стать ключом к пониманию начальных парадоксов Вселенной. Кроме того, правосторонние нейтрино обладают ещё одним важным свойством.

Ученые, занимавшиеся данной тематикой, предполагают, что правосторонние нейтрино не исчезли полностью из космической картины. Они могли объединиться, образовав майорон (majoron) — гипотетическую частицу, выступающую собственной античастицей. Майорон мог сохраниться как реликтовое образование древнейших времён.

Массивная, «невидимая» частица представляет собой идеального кандидата на роль тёмной материи, составляющей значительную часть массы большинства галактик.

Таким образом, взаимодействие между различными категориями нейтрино может пролить свет на то, почему все наблюдаемые нейтрино являются левосторонними, отчего материи больше, чем антиматерии, и по какой причине Вселенная наполнена тёмной материей.

 

Источник: iXBT

Читайте также