Нейтрино сбежали после Большого взрыва… и превратились в призраков, которые теперь разгадывают главные тайны космологии

Напряжение Хаббла и массу других загадок наконец-то можно объяснить логично.


458gmjkkw81oj35ujf1jm6a69wthan2u.jpg

Нейтрино в ранней Вселенной могли вести себя не так, как принято считать. Новая работа физиков из Вашингтонского университета в Сент-Луисе предлагает неожиданное объяснение сразу для нескольких космологических странностей: часть нейтрино, возможно, превратилась в неизвестную ранее форму быстрого излучения. Если гипотеза подтвердится, она поможет разобраться с давними расхождениями в данных о развитии Вселенной.

Команда во главе с Бхупалом Девом разбирает проблему, которая в последние годы все чаще возникает при анализе космологических наблюдений. Данные о крупномасштабной структуре Вселенной и ее ранней эволюции намекают, что нейтрино могли взаимодействовать друг с другом сильнее, чем допускает Стандартная модель. Лабораторные эксперименты на Земле, наоборот, накладывают на такие взаимодействия жесткие ограничения. Иными словами, космология как будто указывает в одну сторону, а физика частиц в лабораториях - в другую.

Авторы предлагают обойти противоречие с другой стороны. По их версии, космологические сигналы, которые сейчас трактуют как следы сильных взаимодействий между нейтрино, могут быть связаны не с самими нейтрино, а с дополнительной компонентой излучения в ранней Вселенной. Речь идет о так называемом темном излучении, то есть о легких и быстрых частицах, которые ведут себя похоже на нейтрино, но не совпадают с ними по всем параметрам.

При наблюдении ранней Вселенной исследователи часто оценивают не конкретный вид частиц, а общее количество быстродвижущегося излучения. Если в картине мира присутствует еще один легкий и быстрый компонент, его вклад легко принять за вклад нейтрино. На этом и строится новая идея: часть нейтрино в какой-то момент могла перейти в другое состояние и превратиться в темное излучение, которое затем оставило похожий след в космологических данных.