Учёные из Университета Саутгемптона и Индийского технологического института в Канпуре предположили, что вскоре после Большого взрыва развитие Вселенной могли определять правосторонние нейтрино — гипотетические частицы, существование которых пока не подтверждено экспериментально. В отличие от известных нейтрино, участвующих в слабом ядерном взаимодействии, такие частицы могут взаимодействовать с обычной материей ещё слабее и обладать чрезвычайно большой массой.
Правосторонние нейтрино давно рассматриваются физиками как возможное объяснение того, почему обычные нейтрино имеют столь малую массу. Согласно так называемому механизму качелей, существование очень тяжёлых нейтрино способно объяснить лёгкость наблюдаемых частиц. Однако новая работа предполагает, что их роль могла быть значительно масштабнее и затрагивать эволюцию всей ранней Вселенной.
По расчётам исследователей Ришава Рошана и Судипты Шоу, самые тяжёлые правосторонние нейтрино могли превосходить протон по массе примерно в 100 триллионов раз. По мере расширения и охлаждения Вселенной эти частицы замедлялись, а их плотность энергии уменьшалась медленнее, чем у излучения. В результате на определённом этапе они могли начать доминировать в энергетическом балансе космоса, изменив скорость его расширения.
Последующий распад тяжёлых нейтрино мог создать условия для возникновения асимметрии между материей и антиматерией. Именно эта асимметрия остаётся одной из главных загадок современной космологии: наблюдаемая Вселенная почти полностью состоит из материи, хотя процессы ранней Вселенной должны были порождать и античастицы. В предложенном сценарии важную роль также могли играть более лёгкие правосторонние нейтрино с массой примерно в 100 миллиардов раз больше массы протона.
Непосредственно обнаружить столь тяжёлые частицы на современных ускорителях практически невозможно. Поэтому физики предлагают искать косвенные свидетельства их существования в гравитационных волнах, сохранивших информацию о процессах ранней Вселенной. Пока гипотеза остаётся теоретической, но её проверка может приблизить учёных к пониманию того, почему после Большого взрыва во Вселенной сохранилась материя.
