Kaip musės, įstrigusios šilkiniame voratinklyje, vaiduokliškos dalelės, žinomos kaip neutrinos, yra įsipainiojusios į kosminį galaktikų tinklą.
Jie beveik neturi masės. Jie praeina kaip subatominiai regėjimai per kitą materiją, vos nesikišdami į ją.
Ir vis dėlto šios paslaptingos dalelės iš esmės pakeitė Visatos eigą, atskleidžia nauji tyrimai.
Pažvelgę į daugiau nei 1 milijoną galaktikų, mokslininkai nustatė, kaip neutrinų gravitacija subtiliai paveikė vietas, kur galaktikos pirmą kartą susiliejo po Didžiojo sprogimo. Rezultatai suteikia galimybę pažvelgti į tai, kas, mokslininkų manymu, yra anksčiausias stebimas momentas po Didžiojo sprogimo.
Naujas rezultatas „sustiprina mūsų įsitikinimą, kad mes iš tikrųjų suprantame, kaip visata vystėsi maždaug po sekundės po Didžiojo sprogimo“, - teigė tyrimo bendraautorius Danas Greenas, Kalifornijos universiteto San Diege universitetas.
Nuo karštos netvarkos iki vaiduokliško interneto
Neilgai trukus po Didžiojo sprogimo, visatoje atsirado negausus neutrinų, elektronų, neutronų, protonų ir fotonų netvarka. Vieną sekundę neutrinuose - lengviausiai ir mažiausiai sąveikaujančiose dalelėse - pirmieji atsiskyrė nuo likusios materijos ir beveik šviesos greičiu išsitraukė į besiplečiančią Visatos erdvę. Mokslininkai šį pirmųjų neutrinų pasiskirstymą vadina kosminiu neutrino fonu.
Greitai į priekį maždaug per 380 000 metų, ir Visata pakankamai atvėso, kad protonai ir elektronai susikaupė į atomus ir išleido pirmąją visatos šviesą - kosminės mikrobangos foną. Spartus dalelių išsiplėtimas sulėtėjo, kai atomai, traukiami sunkio jėgos, pradėjo kauptis. Viršvalandžiai galaktikos sėjo į didesnius, didžiausio tankio gumulėlius, galiausiai sudarydami galaktikų tinklą, matomą visoje visatoje.
Kosminis mikrobangų fonas gali apžvelgti pradinį materijos pasiskirstymą gana ankstyvoje visatoje. Bet protonai ir elektronai nebuvo vieninteliai dalykai, darantys įtaką Visatos struktūrai - tam įtakos turėjo ir neutrinai.
Kadangi neutrinai pirmiausia paliko dalelių sriubą ir nuo to laiko beveik nieko neveikė, jie suvynioti į šiek tiek kitokias vietas nei atomų sankaupos. Tai, mokslininkų hipoteze, paliko nedidelį, bet matomą poveikį kosminio tinklo struktūrai. Tyrinėdami 1,2 milijono galaktikų, mokslininkai patvirtino, kad neutrinų gravitacija šiek tiek pakeitė tinklo struktūrą. Jų rezultatai buvo paskelbti vasario 25 d. Žurnale „Nature Physics“.
Anksčiau mokslininkai buvo matę tik netiesioginių užuominų apie neutrinų poveikį kosminės mikrobangos fone. „Tai yra pirmasis įrodymas iš materijos ir galaktikų pasiskirstymo“, - „Green Science“ pasakojo „Live Science“
Nors kosminis mikrobangų fonas pateikia momentinę visatos nuotrauką po kelių šimtų tūkstančių metų, kosminis neutrino fonas gali iš naujo sukurti maždaug pirmą tūkstantį sekundžių, kuo anksčiau pasiūlant stebimą visatą.
Šiandien neutrinai ir toliau vengia juos tyrinėjančių mokslininkų, nes jie taip silpnai sąveikauja su atomais, tamsiąja medžiaga ir net kitais neutriniais. Nauji rezultatai, parodantys silpną neutrinų ir materijos sąveiką, taip pat gali padėti mokslininkams geriau suprasti šias nemandagias daleles mažesnėmis skalėmis čia, Žemėje, Greenas pasakojo „Live Science“.
„Tarp didelio masto ir nedidelio masto neutrinų tyrimų yra glaudus ryšys“, - teigė Los Alamoso nacionalinės laboratorijos fizikas Billas Louisas, nedalyvavęs naujuose tyrimuose. "Didelės apimties ir mažos apimties tyrimų derinimas padės mums geriau suprasti tiek neutrinus, tiek kosmologiją".
Šis atradimas gali netgi padėti nustatyti, ar be jau žinomų trijų yra dar vienas neutrinų tipas, Louis pasakojo „Live Science“.
