Наблюдения за Вселенной всё чаще приводят физиков к выводам, которые не укладываются в привычные модели. Расхождения между теорией и реальными данными накапливались годами и касались самой структуры космоса. Теперь у этого противоречия появилось возможное объяснение, связанное с двумя почти неуловимыми сущностями. Об этом сообщает Science daily.
Современные карты распределения галактик показывают, что Вселенная сегодня выглядит более "гладкой", чем это следует из расчётов стандартной космологической модели. Эти расчёты опираются на данные реликтового излучения и описывают ранние этапы развития космоса. Несоответствие между ранней и современной Вселенной долго считалось одной из ключевых проблем космологии.
Группа исследователей из Национального центра ядерных исследований предложила рассмотреть слабое взаимодействие нейтрино и тёмной материи. Нейтрино почти не сталкиваются с обычным веществом и свободно пронизывают космос, а тёмная материя проявляет себя лишь через гравитацию. Даже минимальное рассеяние между ними способно менять темпы формирования космических структур.
"Если допустить слабое взаимодействие нейтрино с тёмной материей, расхождения между моделями и наблюдениями заметно уменьшаются", — отмечается в исследовании.
Учёные включили гипотезу о рассеянии нейтрино на частицах тёмной материи в космологические модели. После этого предсказания стали ближе к данным телескопов, фиксирующих распределение галактик и скоплений. Напряжение между описанием ранней и современной Вселенной снизилось, хотя полностью не исчезло.
Статистическая значимость сигнала оценивается на уровне трёх сигм. В физике этого недостаточно для окончательного вывода, но результат уже трудно объяснить случайностью. Именно такие промежуточные значения часто становятся отправной точкой для новых экспериментов.
Поиск подтверждений подобным эффектам тесно связан с развитием нейтринной астрономии, в том числе с проектами наподобие гигантского нейтринного телескопа, которые позволяют фиксировать редкие взаимодействия частиц.
Если гипотеза подтвердится, она затронет сразу несколько направлений фундаментальной науки. Во-первых, станет понятнее, почему структура Вселенной эволюционировала именно так, а не иначе. Во-вторых, изменятся подходы к поиску тёмной материи, которая может проявляться не только через столкновения с обычными частицами, но и через влияние на нейтрино.
Кроме того, результаты перекликаются с обсуждениями о будущем космоса и роли скрытых компонентов, включая сценарии, где пересматривается вклад тёмной энергии и материи в эволюцию Вселенной, о чём ранее писали в материале о возможном ослаблении тёмной энергии.