Физики нашли "следы" новых частиц в аномальном расширении Вселенной
МОСКВА, 9 янв – РИА Новости. Необычные расхождения в скорости расширения Вселенной в первые эпохи ее жизни и сегодня могут указывать на существование еще одного типа бозонов и "пятой силы природы". К такому выводу пришли космологи, опубликовавшие статью в электронной библиотеке arXiv.org
"Недавно космологию поразил своеобразный "глобальный кризис", связанный с расхождениями при замерах постоянной Хаббла. Добавление этой частицы позволяет не только объяснить эти различия, но и избавиться от некоторых других аномалий, к примеру, загадки аномального магнитного момента мюона", — комментирует открытие физик-теоретик Любош Мотль (Lubos Motl) из университета Карловых Вар (Чехия).
Еще в 1929 году знаменитый астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша Вселенная не стоит на месте, а постепенно расширяется, наблюдая за движением далеких от нас галактик. В конце 20 века астрофизики обнаружили, наблюдая за сверхновыми первого типа, что она расширяется не с постоянной скоростью, а с ускорением.
Причиной этого, как сегодня считают ученые, является "темная энергия" – загадочная субстанция, заставляющая пространство-время растягиваться все быстрее и быстрее. В июне 2016 года, нобелевский лауреат Адам Рисс (Adam Reiss) и его коллеги, открывшие этот феномен, вычислили точную скорость расширения Вселенной сегодня, используя переменные звезды-цефеиды в соседних галактиках, расстояние до которых можно вычислить со сверхвысокой точностью.
Это уточнение дало крайне неожиданный результат – оказалось, что две галактики, разделенные расстоянием примерно в 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью около 73 километров в секунду.
Подобная цифра заметно выше, чем показывают данные, полученные при помощи орбитальных телескопов WMAP и Planck – 69 километров в секунду, и ее невозможно объяснить при помощи имеющихся у нас представлений о природе темной энергии и механизме рождения Вселенной.
Эти расхождения заставили космологов задуматься о возможных объяснениях этой странности. С одной стороны, вполне возможно, что замеры "Планка" или Рисса и его коллег просто содержат в себе ошибки. С другой — допустимо и то, что в ранней Вселенной могла существовать и третья "темная" субстанция, отличная от темной материи и энергии, а также то, что последние могут быть нестабильными и постепенно распадаться.
Дэн Хупер (Dan Hooper), известный американский космолог из университета Чикаго, и его коллеги "вычислили" свойства возможного кандидата на роль "третьей" субстанции, изучая различные "расширенные" версии Стандартной модели физики, минимально выходящие за ее рамки.
Дело в том, что ученые достаточно давно подозревают, опираясь не несколько необъяснимых аномалий в свойствах и поведении некоторых элементарных частиц, что их взаимодействиями дирижируют не только фотоны и три переносчика сильных и слабых ядерных взаимодействий, но и пятый тип подобных частиц, так называемых калибровочных бозонов.
К примеру, несколько лет назад венгерские физики уже заявляли об открытии "пятой силы природы" и связанного с ней сверхлегкого бозона с массой примерно в 20 МэВ, что примерно в 50 раз меньше веса протона или нейтрона.
Просчитывая свойства частицы с похожей массой и свойствами, взаимодействующей с мюонами, тау-частицами и некоторыми типами нейтрино, Хупер и его коллеги обнаружили, что эти бозоны будут крайне необычным образом влиять на поведение всей Вселенной в целом в первые мгновения ее жизни.
Ученые из Венгрии нашли намеки на существование физики за пределами Стандартной модели устройства микромира, открыв свидетельства наличия не четырех, а пяти фундаментальных сил природы.
Опираясь на данные по поведению нейтрино, собранные в ходе наблюдений за вспышкой сверхновой в 1987 году в соседней галактике, космологи выяснили, что распад большого числа этих бозонов будет разогревать неуловимые "призрачные" частицы и мешать им обособиться от остальной первичной материи Вселенной.
Это, в свою очередь, будет влиять на скорость расширения Вселенной, временно тормозя его в то время, пока сверхлегкие бозоны еще присутствуют в "супе" первичной материи мироздания и взаимодействуют с нейтрино. Как показывают расчеты Хупера и его коллег, сила этого торможения будет ровно такой, на которую указывают расхождения в замерах Planck и Адама Рисса.
Проверка этой теории, по словам космологов, станет возможной в ближайшее время, когда начнет свою работу обсерватория CMB-S4 на южном полюсе Земли, предназначенная для изучения микроволнового "эхо" Большого Взрыва. Она, как заключают исследователи, будет обладать достаточной чувствительностью для поисков возмущений, порожденных распадами этих сверхлегких бозонов.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
