Автори роботи — Рішав Рошан з Університету Саутгемптона та Судіпта Шоу з Індійського технологічного інституту в Канпурі. Вони вивчили можливу роль стерильного нейтрино, про що повідомляє ScienceAlert. Дослідники виходили з того, що після Великого вибуху матерія й антиматерія утворювалися майже порівну, а під час зустрічі вони взаємно знищуються й перетворюються на енергію.
За сучасними уявленнями, за рівних кількостей у Всесвіті могло б не залишитися достатньо речовини для зірок, планет і життя. Проте невелика перевага матерії виникла, і фізики досі шукають, як саме.
Що таке стерильне нейтрино
Звичайні нейтрино належать до найлегших відомих частинок, майже не мають електричного заряду й дуже рідко взаємодіють із речовиною, тому їх називають примарними. Стерильне нейтрино — гіпотетичний різновид, який не бере участі в сильній, слабкій та електромагнітній взаємодіях. Воно могло б взаємодіяти переважно через гравітацію та дуже слабкий зв’язок із полем Гіггса. Таку частинку не виявили, її розглядають у моделях, що розширюють Стандартну модель.
Науковці зосередилися на важкому нейтрино, майже відокремленому від інших частинок. Через слабку взаємодію воно могло розпадатися повільніше й довше залишатися в ранньому Всесвіті.
Як частинка могла змінити баланс
За розрахунками, така частинка могла тимчасово стати важливою складовою енергетичного балансу раннього Всесвіту. Це змінювало темп його розширення та температуру, а отже, і момент, коли лептони, зокрема електрони, почали ефективно взаємодіяти з античастинками за участю поля Гіггса. Від цього залежали процеси, які могли створити асиметрію між матерією та антиматерією.
У запропонованому сценарії розпади важкого нейтрино сприяли появі невеликого надлишку матерії. Після знищення більшості частинок і античастинок саме цей залишок міг стати основою для галактик, зірок і планет. Автори не стверджують, що знайшли остаточну відповідь: механізм ще потрібно перевірити й зіставити з іншими моделями.
Як перевірити гіпотезу
Вплив такої частинки міг залишити сліди в первинних гравітаційних хвилях. Їх у майбутньому можна шукати за допомогою космічних обсерваторій, зокрема LISA. Інший напрям — вимірювання властивостей звичайних нейтрино, адже передбачення авторів пов’язані з масою найлегшого з них.
Це дає нам нове пояснення того, як матерія перемогла
Так зазначив співавтор дослідження Судіпта Шоу.
