Новое исследование показывает, что нейтрино, возможно, тонко изменили структуру космической паутины галактик.
Подобно мухам, запутавшимся в шелковой паутине, призрачные частицы, известные как нейтрино, запутываются в космической паутине галактик.
У них почти нет массы. Они проходят как субатомные видения через другую материю, едва взаимодействуя с ней. И все же эти загадочные частицы коренным образом изменили ход развития Вселенной, как показывают новые исследования.
Глядя на более чем 1 миллион галактик, ученые определили, как гравитация нейтрино тонко влияет на места, где Галактики впервые объединились после Большого Взрыва. Результаты дают представление о том, что ученые считают самым ранним наблюдаемым моментом после Большого Взрыва.
Как говорят исследователи, новый результат добавляет силы убежденности в том, что становится понятным, как Вселенная развивалась примерно через секунду после Большого взрыва.
Вскоре после Большого Взрыва Вселенная представляла собой жидкую массу нейтрино, электронов, нейтронов, протонов и фотонов. Через секунду нейтрино — самые легкие и наименее взаимодействующие частицы — первыми отделились от остальной материи и разлетелись в расширяющемся пространстве Вселенной почти со скоростью света. Ученые называют это распределение первых нейтрино космическим фоном нейтрино.
Перенесемся на 380 000 лет вперед, и Вселенная остыла настолько, что протоны и электроны слиплись в атомы и выпустили первый свет Вселенной — космический микроволновый фон. Быстрое внешнее расширение частиц замедлилось, когда атомы, притянутые гравитацией, начали собираться вместе. Галактики заселялись более крупными скоплениями с самой высокой плотностью, в конечном итоге сформировав паутину галактик, видимых сегодня во Вселенной.
Космический микроволновый фон может дать представление о первоначальное распределение материи в ранней Вселенной. Но протоны и электроны были не единственными вещами, влияющими на структуру Вселенной, нейтрино также сыграли свою роль.
Поскольку нейтрино были первыми, кто покинул смесь частиц и с тех пор почти ни с чем не взаимодействовали, они оказались в нескольких разных местах. Это, предположили ученые, оставило незначительное, но заметное влияние на структуру космической паутины. Изучив 1,2 миллиона галактик, ученые подтвердили, что гравитация нейтрино немного изменила структуру паутины.
Ранее ученые видели только косвенные намеки на эффекты нейтрино в космическом микроволновом фоне. По их мнению, это первое доказательство распределения материи и галактик.
В то время как космический микроволновый фон обеспечивает снимок Вселенной через несколько сотен тысяч лет, космический нейтринный фон может воссоздать первую тысячу или около того секунд, предлагая самый ранний взгляд на наблюдаемую Вселенную.
Сегодня нейтрино продолжают ускользать от ученых, которые их изучают, так как они слабо взаимодействуют с атомами, темной материи и нейтрино. Новые результаты, которые демонстрируют слабое взаимодействие между нейтрино и веществом, также могут помочь ученым лучше понять эти неуловимые частицы в меньших масштабах здесь, на Земле.
