کشف جدید فیزیکدانان - ذره ناشناخته ای که جهان را از نابودی نجات داد

به گزارش سرویس علم و فناوری خبر ناب به نقل از همشهری - همشهری آنلاین، فرخنده رفائی: اگر مهبانگ آغاز جهان بود، چرا امروز جهان پر از ماده است و تقریبا اثری از پادماده در اطراف ما دیده نمی شود؟ طبق یکی از فرض های اصلی فیزیک، در آغاز جهان باید ماده و پادماده تقریبا به یک اندازه تولید شده باشند؛ ذراتی که هنگام برخورد با یکدیگر نابود می شوند و انرژی آزاد می کنند. اگر این تعادل کاملا برقرار می ماند، بخش بزرگی از موادی که امروز ستاره ها، سیاره ها و بدن ما را ساخته اند، هرگز باقی نمی ماند. اکنون دو فیزیک دان احتمال داده اند ذره ای فرضی که مدت ها چندان جدی گرفته نمی شد، در برهم خوردن این تعادل نقش داشته باشد.

به گزارش ساینس الرت، ریشاو روشن از دانشگاه ساوتهمپتون و سودیپتا شو از مؤسسه فناوری کانپور هند در پژوهشی که در مجله علمی Physical Review Letters منتشر شده، مدلی را بررسی کرده اند که بر اساس آن، نوعی نوترینوی فرضی موسوم به «نوترینوی سترون» می توانسته در ایجاد این عدم تعادل کیهانی نقش داشته باشد.

نوترینوها ذراتی بنیادی هستند که جرم بسیار کمی دارند و به سختی با ماده برهم کنش می کنند. تعداد بسیار زیادی از آنها پیوسته از بدن ما و هر چیزی که در اطرافمان قرار دارد عبور می کنند، بی آنکه متوجه حضورشان شویم. نوترینوی سترون هنوز کشف نشده است و برخلاف نوترینوهای شناخته شده، تقریباً هیچ برهم کنشی با نیروهای معمول طبیعت ندارد و عمدتاً از طریق گرانش و برهم کنشی بسیار ضعیف با میدان هیگز قابل بررسی است.

بر اساس مدل پیشنهادی پژوهشگران، این ذره در جهان اولیه به اندازه ای سنگین بوده که با وجود واپاشی بسیار آهسته، برای مدتی بر چگالی انرژی جهان تسلط پیدا کند. این وضعیت می توانسته دما و سرعت انبساط جهان را تغییر دهد و زمان بندی برهم کنش ذرات ماده با پادماده را تحت تأثیر قرار دهد.

روشن توضیح می دهد که این تغییر دما مانند کلیدی عمل می کرده که چگونگی شکل گیری عدم تعادل میان ماده و پادماده را تعیین می کرده است. در این سناریو، واپاشی ذره فرضی به تولید اندکی بیشتر از ذرات ماده نسبت به پادماده کمک کرده است. همین اختلاف کوچک می توانسته زمینه باقی ماندن ماده و شکل گیری ساختارهای کیهانی را فراهم کند.

این فرضیه حتی ممکن است به حل معمای دیگری درباره جرم نوترینوهای معمولی کمک کند. یکی از توضیحات پیشنهادی در فیزیک این است که جرم بسیار کم نوترینوهای شناخته شده با وجود همتایان فرضی و بسیار سنگین آنها ارتباط داشته باشد؛ ایده ای که به «سازوکار الاکلنگی» معروف است.

البته این توضیحات هنوز در حد یک مدل نظری هستند و وجود نوترینوی سترون تأیید نشده است. پژوهشگران معتقدند تغییراتی که این ذره در انبساط جهان اولیه ایجاد کرده، ممکن است ردپایی در امواج گرانشی نخستین بر جای گذاشته باشد؛ موج هایی در بافت فضا-زمان که می توانند اطلاعاتی از مراحل آغازین کیهان حمل کنند.

رصدخانه فضایی آینده لیسا (LISA) که قرار است با استفاده از سه فضاپیما و بازوهایی به طول حدود ۲.۵ میلیون کیلومتر به بررسی امواج گرانشی بپردازد، می تواند در آینده به آزمودن برخی از این پیش بینی ها کمک کند. اگر شواهدی از این اثرها پیدا شود، شاید بتوان گام دیگری برای پاسخ به یکی از بنیادی ترین پرسش های علم برداشت: چرا به جای جهانی خالی از ماده، جهانی ساخته شده از ستاره ها، سیاره ها و حیات وجود دارد؟

این خبر توسط سایت همشهری آنلاین منتشر شده و خبر ناب صرفا آن را به اشتراک گذاشته است.

منبع : همشهری آنلاین