Majoran: Το σωματίδιο – φάντασμα που ενδέχεται να αποκαλύψει το μεγαλύτερο μυστήριο του Σύμπαντος.

Majoran: Το σωματίδιο – φάντασμα.
Μια κρυφή οικογένεια «σωματιδίων-φαντασμάτων» ενδέχεται να είναι υπεύθυνη για όλη τη Σκοτεινή Ύλη του Σύμπαντος, καθώς και για την ύπαρξη ύλης γενικότερα, σύμφωνα με μια πρόσφατη έρευνα. Ένα από τα πιο μυστηριώδη ερωτήματα της σύγχρονης Κοσμολογίας είναι γιατί το Σύμπαν είναι γεμάτο ύλη από την αρχή.

Το ζήτημα είναι ότι σχεδόν όλες οι θεμελιώδεις αντιδράσεις σωματιδίων παράγουν ίσους αριθμούς σωματιδίων ύλης και αντιύλης, τα οποία στη συνέχεια αλληλοεξουδετερώνονται σε εκρήξεις ενέργειας. Ωστόσο, το Σύμπαν διαθέτει αφθονία ύλης και πολύ λίγη αντιύλη. Γιατί λοιπόν δεν εξαφανίστηκαν όλα στο πρώιμο Σύμπαν;

Το πρόβλημα είναι γνωστό ως βαρυογένεση και η επικρατέστερη υπόθεση είναι ότι κάποια άγνωστη διαδικασία οδήγησε σε μια ανισορροπία ύλης έναντι αντιύλης κατά τις πρώτες στιγμές του Big Bang. Αλλά ποια θα μπορούσε να είναι αυτή η διαδικασία;

Νέα έρευνα δείχνει ότι η απάντηση μπορεί να βρίσκεται σε μικρά σωματίδια-φαντάσματα, γνωστά ως νετρίνα. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στις 18 Δεκεμβρίου στον server προδημοσιεύσεων arXiv και δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους.

Υπάρχουν τρεις κατηγορίες νετρίνων και όλα έχουν παράξενες ιδιότητες. Πρώτον, έχουν μια ελάχιστη μάζα, πολύ μικρότερη ακόμη και από τη μάζα των ηλεκτρονίων. Είναι επίσης όλα «αριστερόστροφα», πράγμα που σημαίνει ότι τα εσωτερικά τους σπιν προσανατολίζονται μόνο προς μία κατεύθυνση καθώς ταξιδεύουν, σε αντίθεση με όλα τα άλλα σωματίδια που μπορούν να προσανατολίζονται και προς τις δύο κατευθύνσεις.

Αυτό έχει οδηγήσει σε εικασίες ότι μπορεί να υπάρχουν και άλλες ποικιλίες νετρίνων που δεν έχουμε ανιχνεύσει ακόμη, όπως για παράδειγμα τα αντίστοιχα δεξιόστροφα νετρίνα. Αυτό συμβαίνει επειδή οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των αριστερόστροφων και δεξιόστροφων ποικιλιών νετρίνων θα μπορούσαν να τα κάνουν να έχουν μάζα

Στην πρόσφατη δημοσίευσή τους, οι ερευνητές πρότειναν ένα μοντέλο στο οποίο υπάρχουν δύο δεξιόστροφα είδη νετρίνων που έχουν πολύ μεγάλες μάζες. Το μοντέλο έδειξε ότι στις πρώτες στιγμές του Σύμπαντος, τα αριστερόστροφα και τα δεξιόστροφα νετρίνα βρίσκονταν σε τέλεια ισορροπία. Καθώς όμως το Σύμπαν διαστέλλεται και ψύχεται, η ισορροπία αυτή διαταράχθηκε, οδηγώντας σε μια διάσπαση των συμμετριών που προκάλεσε την απόκτηση της μάζας των αριστερόστροφων νετρίνων και την εξαφάνιση των δεξιόστροφων νετρίνων από το οπτικό πεδίο.