Как зародилась материя: история гипотетической частицы, изменившей космос

С точки зрения классической физики нас вообще не должно было существовать. В первые мгновения после Большого взрыва вещество и антивещество должны были родиться в равных объемах, после чего неминуемо аннигилировать без остатка. Однако небольшая частица уцелевшей материи образовала весь материальный мир, оставив физикам грандиозную головоломку на многие десятилетия.

Как частица-изгой вышла на первый план

В физических уравнениях так называемого «механизма качелей» ученые обычно оперируют двумя тяжелыми партнерами обычных легких нейтрино. Третью частицу долгое время считали фоновой и несущественной из-за ее гигантской массы и крайне слабого взаимодействия с окружающим миром. Однако физики Ришав Росан и Судипта Шоу решили проследить ее индивидуальную судьбу в экстремальном жаре новорожденного космоса.

Поначалу это нейтрино перемещалось почти со скоростью света, не отличаясь по поведению от квантов излучения. Но с ростом пространства температура падала, тяжелая космическая частица замедлилась и стала гравитационно действовать как массивная материя. Из-за медленного распада ее доля в общем энергетическом пироге Вселенной стремительно росла, пока на короткий период не подчинила себе общее расширение космоса. Другие захватывающие хроники открытий вы всегда найдете в категории научные новости на нашем сайте.

След в гравитационном океане

Это недолгое доминирование успело охладить космическую среду сильнее обычного, благодаря чему тау-лептоны смогли легче запустить цепочку процессов, породивших перевес частиц над античастицами. Затем гигант распался, высвободив море радиации, но дело уже было сделано: мир получил возможность стать материальным.

• Расчетная масса описанного нейтрино превышает массу единичного протона в 100 триллионов раз.
• Кратковременная эпоха его доминирования изменила термические параметры формирования вещества.
• Отголоски этих событий физики надеются отыскать в спектрах древних гравитационных волн с помощью телескопа LISA.