Gitaros ūkas. Spustelėkite norėdami padidinti
Kadangi ji sudaro didelę visatos dalį, manytumėte, kad dabar žinotume, kas yra tamsiosios materijos. Tarptautinė tyrėjų komanda dabar teorija, kad tamsiosios medžiagos gali būti dalelių klasė, vadinama „steriliais neutriniais“. Šios dalelės, susiformavusios ties Didžiuoju sprogimu, galėtų lemti trūkstamą Visatos masę ir pagreitintų ankstyvą žvaigždžių formavimąsi.
Tamsioji materija galėjo suvaidinti pagrindinį vaidmenį kuriant žvaigždes pačioje Visatos pradžioje. Tačiau jei taip yra, tamsiąją medžiagą turi sudaryti dalelės, vadinamos „steriliomis neutrinomis“. Peteris Biermannas iš Makso Plancko radijo astronomijos instituto Bonoje ir Aleksandras Kusenko iš Kalifornijos universiteto Los Andžele parodė, kad kai sterilus neutrinų skilimas paspartina molekulinio vandenilio susidarymą. Šis procesas galėjo padėti nušviesti pirmąsias žvaigždes tik praėjus maždaug 20–100 milijonų metų po didžiojo sprogimo. Ši pirmoji žvaigždžių karta tada jonizavo aplink jas esančias dujas, praėjus maždaug 150–400 milijonų metų po didžiojo sprogimo. Visa tai suteikia paprastą paaiškinimą kai kuriems gana mįslingiems pastebėjimams apie tamsiąją medžiagą, neutronines žvaigždes ir antimateriją.
Mokslininkai atrado, kad neutrinų masė yra atliekama atlikus neutrinų virpesių eksperimentus. Tai paskatino teigti, kad egzistuoja „sterilūs“ neutrinai - dar žinomi kaip dešiniosios rankos neutrinai. Jie tiesiogiai nedalyvauja silpnoje sąveikoje, bet sąveikauja maišant juos su paprastaisiais neutriniais. Bendras sterilių neutrinų skaičius Visatoje yra neaiškus. Jei sterilaus neutrino masė yra tik keli kiloelektronvoltai (1 keV yra milijoninė vandenilio atomo masės dalis), tai paaiškintų didžiulę trūkstamą masę Visatoje, kartais vadinamą „tamsiąja medžiaga“. Astrofiziniai stebėjimai patvirtina požiūrį, kad tamsiąją medžiagą greičiausiai sudaro šie sterilūs neutrinai.
Biermanno ir Kusenko teorija atskleidžia daugybę dar nepaaiškintų astronominių galvosūkių. Visų pirma, didžiojo sprogimo metu didžiojo sprogimo metu sukurta neutrinų masė būtų lygi tam, kas reikalinga tamsiosioms medžiagoms suskaičiuoti. Antra, šios dalelės galėtų padėti išspręsti ilgalaikę problemą, kodėl pulsatoriai juda taip greitai.
Pulsarai yra neutroninės žvaigždės, besisukančios labai dideliu greičiu. Jie sukuriami supernovos sprogimų metu ir paprastai yra išmetami viena kryptimi. Sprogimas suteikia jiems „stūmimą“ kaip raketinį variklį. Pulsatorių greitis gali būti šimtas kilometrų per sekundę, o kartais net tūkstančiai. Šių greičių kilmė vis dar nežinoma, tačiau sterilių neutrinų išsiskyrimas paaiškina pulsoro smūgį.
Gitaros ūkyje yra labai greitas pulsaras. Jei tamsioji materija būtų pagaminta iš dalelių, kurios atgaivino Visatą - kaip teigia Biermannas ir Kusenko - pulsaro judesys galėjo sukurti šią kosminę gitarą.
Trečia, sterilūs neutrinai gali padėti paaiškinti, kad Visatoje nėra antimaterijos. Ankstyvojoje visatoje sterilūs neutrinai iš plazmos galėjo „pavogti“ tai, kas vadinama „leptono skaičiumi“. Vėliau leptono skaičiaus nebuvimas buvo pakeistas į nulio nulinį baronų skaičių. Dėl asimetrijos tarp baronų (pvz., Protonų) ir antikarionų (tokių kaip antiprotonai) gali būti priežastis, kodėl visatoje nėra antimaterijos.
„Centrinių galaktikos juodųjų skylių susidarymas, taip pat struktūra subgalaktinėse skalėse, yra palanki steriliems neutrinams, kad jie galėtų atsižvelgti į tamsiąją medžiagą. Kelių netiesioginių įrodymų sutarimas leidžia manyti, kad ilgai ieškota tamsiosios medžiagos dalelė iš tikrųjų gali būti sterilus neutrinas “, - sako Peteris Biermannas.
Originalus šaltinis: Maxo Plancko draugija
