Вселенная оказалась слишком гладкой: две призрачные частицы могут объяснить аномалию, которую боялись трогать

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.

Неожиданная связь частиц-призраков и скрытой материи

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.

Как расчёты сблизили теорию и наблюдения

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.

Возможные последствия для космологии

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.