|
Темная материя и нейтрино могут взаимодействовать
|
|
|
|
Ученые на шаг приблизились к разгадке одной из самых больших загадок Вселенной, поскольку новое исследование выявило доказательства того, что два ее наименее изученных компонента могут взаимодействовать, открывая редкую возможность заглянуть в самые темные уголки космоса.
|
|
|
|
Результаты исследований, проведенных в Университете Шеффилда, касаются взаимосвязи между темной материей, таинственной, невидимой субстанцией, которая составляет около 85% вещества во Вселенной, и нейтрино, одной из самых фундаментальных и неуловимых субатомных частиц. У ученых есть неопровержимые косвенные доказательства существования темной материи, в то время как нейтрино, хотя и невидимые и обладающие чрезвычайно малой массой, наблюдались с помощью огромных подземных детекторов.
|
|
|
|
Стандартная космологическая модель (Лямбда-CDM), основанная на общей теории относительности Эйнштейна, утверждает, что темная материя и нейтрино существуют независимо и не взаимодействуют друг с другом.
|
|
|
|
Новое исследование Университета Шеффилда, опубликованное в журнале Nature Astronomy, ставит под сомнение эту теорию, бросая вызов устоявшейся космологической модели. Исследование обнаруживает признаки того, что эти неуловимые космические компоненты могут взаимодействовать, позволяя заглянуть в те части Вселенной, которые мы не можем увидеть или легко обнаружить.
|
|
|
|
|
|
|
Объединив данные разных эпох, ученые обнаружили свидетельства взаимодействия между темной материей и нейтрино, которые могли повлиять на формирование космических структур, таких как галактики, с течением времени.
|
|
|
|
Данные о ранней Вселенной поступают из двух основных источников: высокочувствительного наземного космологического телескопа Атакама (ACT) и телескопа Планка, космической обсерватории, эксплуатировавшейся Европейским космическим агентством (ЕКА) с 2009 по 2013 год. Оба прибора были специально разработаны для изучения слабого остаточного свечения Большого взрыва.
|
|
|
|
Данные о поздней Вселенной получены из обширного каталога астрономических наблюдений, сделанных камерой Dark Energy на телескопе Виктора М. Бланко в Чили, а также карт галактик из Sloan Digital Sky Survey.
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Элеонора Ди Валентино, старший научный сотрудник Университета Шеффилда, сказала: "Чем лучше мы понимаем темную материю, тем больше понимаем, как эволюционирует Вселенная и как связаны ее различные компоненты.
|
|
|
|
"Наши результаты решают давнюю загадку в космологии. Измерения ранней Вселенной показывают, что космические структуры со временем должны были вырасти сильнее, чем то, что мы наблюдаем сегодня. Однако наблюдения за современной Вселенной показывают, что материя имеет несколько меньшую плотность, чем ожидалось, что указывает на небольшое несоответствие между ранними и поздними измерениями.
|
|
|
|
"Это противоречие не означает, что стандартная космологическая модель неверна, но может свидетельствовать о ее неполноте. Наше исследование показывает, что взаимодействие между темной материей и нейтрино может помочь объяснить это различие, предлагая новое понимание того, как формировалась структура Вселенной".
|
|
|
|
Полученные результаты прокладывают четкий путь для дальнейшей проверки теории с использованием более точных данных, полученных с помощью будущих телескопов, экспериментов с космическим микроволновым фоном (CMB) и исследований со слабыми линзами, которые используют едва заметные искажения света от далеких галактик для составления карты распределения массы по всей Вселенной.
|
|
|
|
Доктор Уильям Гиаре, соавтор исследования и бывший научный сотрудник Шеффилдского университета, ныне работающий в Гавайском университете, сказал: "Если это взаимодействие между темной материей и нейтрино подтвердится, это будет фундаментальным прорывом.
|
|
|
|
"Это не только пролило бы новый свет на постоянное несоответствие между различными космологическими зондами, но и дало бы физикам, изучающим элементарные частицы, конкретное направление, указав, какие свойства следует искать в лабораторных экспериментах, чтобы помочь окончательно раскрыть истинную природу темной материи".
|
|
|
|
Источник
|
