15.2K
Гравитационные волны могут скрывать доказательства теории, говорящей о том, что Вселенная «выжила» после Большого взрыва благодаря фазовому переходу, который позволил частицам нейтрино создать дисбаланс вещества и антивещества, заявляют физики в исследовании, представленном в журнале Physical Review Letters.
«Согласно теории Большого взрыва, в момент рождения Вселенной было создано равное количество материи и антиматерии, которые со временем должны были уничтожить друг друга. Однако наше существование говорит о том, что Вселенная каким-то образом смогла превратить небольшое количество антиматерии в материю, создав дисбаланс между ними, но когда и как он возник, остается загадкой», – пишут авторы исследования.
Поскольку материя и антиматерия имеют противоположные электрические заряды, они не могут превращаться друг в друга, если не являются нейтральными, поэтому нейтрино – единственные известные нам электрически нейтральные частицы – являются самыми сильными претендентами на движущую силу этой трансформации. Теория, которая сегодня находит все большую поддержу у ученых, заключается в том, что Вселенная прошла через фазовый переход, при котором нейтрино смогли нарушить баланс.
«Этот процесс подобен превращению воды в пар или в лед. Поведение вещества сильно изменяется при определенных температурах, например, когда металл охлаждается до критически низкой температуры, он полностью теряет электрическое сопротивление, превращаясь в сверхпроводник. По аналогии, фазовый переход, который претерпела ранняя Вселенная, возможно, привел к созданию космических струн непосредственно перед эпохой инфляции», – объясняет Хитоши Мураяма, соавтор исследования из Калифорнийского университета в Беркли (США).
Затем, по словам физиков, космические струны по мере развития производили крошечные колебания пространства-времени, называемые гравитационными волнами. Их спектр сильно отличается от тех, что создаются астрофизическими объектами, такими как сталкивающиеся черные дыры, и они могут быть зафиксированы будущим поколением космических детекторов.
«Недавняя фиксация гравитационных волн открывает для нас новую возможность оглянуться назад на максимально возможное время, поскольку Вселенная прозрачна для них до самого ее начала, в момент которого она, возможно, была в триллион или квадриллион раз горячее, чем самое горячее место сегодня, и нейтрино вели себя так, как было необходимо для предотвращения полного уничтожения. Главное, в нашей работе нам удалось продемонстрировать, что эти нейтральные частицы могли оставить после себя фон обнаруживаемых гравитационных волн», – заключили авторы исследования.