Нейтрино в ранней Вселенной легче распадаються на частицы, чем на античастицы

Асимметрия Вселенной

Физики Калифорнийского университета в Беркли предложили возможное решение одной из больших проблем в физике, называемой барионной асимметрией Вселенной и заключающейся в необъяснимом преобладании  барионной  т.е. обычной  материи над антиматерией. Согласно мнению ученых, ключевую роль сыграл гипотетический тип нейтрино, который послужил спасением от полной аннигиляции вещества. 

Согласно теории Большого взрыва , материя и антиматерия была создана с равном количестве. Если бы это было так, то материя и антиматерия должны в конечном итоге встретиться и уничтожить друг друга, что привело бы к полному уничтожению Вселенной.

Но само наше существование противоречит этой теории. Чтобы преодолеть полное уничтожение, Вселенная должна была превратить небольшое количество антиматерии в материю, создавая дисбаланс между ними в пользу материи. Дисбаланс, а вернее некая ассиметрия, возника. Но когда и как это происходило неизвесно.

Спаситель Вселенной - нейтрино

Поскольку материя и антиматерия имеют противоположные электрические заряды, они не могут превращаться друг в друга. Нейтрино - единственные частицы электрического нейтрального вещества. Похоже именно они проделали работу по спасению Вселенной от самоуничтожения.

Для объяснения барионной асимметрии, а также различных свойств нейтрино физики прибегают к модели, называемой механизмом качания (seesaw mechanism). Она вводит пока еще не наблюдавшееся стерильное нейтрино для каждого из трех ароматов (разновидностей) нейтрино: электронного, мюонного и тау-нейтрино. Стерильное нейтрино гораздо массивнее известных нейтрино.

Момент спасения - фазовый переход

Теория, которую поддерживают некоторые исследователи, заключается в том, что Вселенная прошла фазовый переход, чтобы нейтрино могли перетасовать материю и антивещество. Фазовый переход подобен превращениям кипящей воде в пар или охлаждению воды в лед. При критических температурах свойства вещества изменяются .

К примеру, когда металл охлаждается до сверхнизкой температуры, он полностью теряет электрическое сопротивление и в результате фазового перехода, становится сверхпроводником.

Космические струны - подтверждение преобладания колличетва материи над антиматерией

Ученые раскрыли, что стерильные нейтрино в ранней Вселенной должны легче распадаться на частицы, чем на античастицы. Одним из следствий этого является формирование космических струн — гипотетических астрономических объектов, представляющих собой складку пространства-времени. Космические струны возникли перед периодом космологической инфляции, когда Вселенная расширялась очень быстро.

Исследователи считают, что струны оставили после себя гравитационные волны, которые могут быть зафиксированы разрабатываемыми сейчас инструментами