O familie ascunsă de particule „fantomă” ar putea fi responsabilă pentru toată materia întunecată din univers și, totodată, motivul pentru care există materie în general, potrivit unui nou studiu. Majoron este o particulă ipotetică ce este propria sa antiparticulă și care, conform calculelor cercetătorilor, s-ar fi găsit din abundență în haosul universului timpuriu, scrie Live Science.
Una dintre cele mai intrigante dileme ale cosmologiei moderne este de ce există atâta materie în univers.
Problema este că aproape toate reacțiile fundamentale dintre particule produc un număr exact de particule de materie și antimaterie, care apoi se anihilează reciproc în explozii de energie.
Dar, totuși, universul are materie din abundență și doar foarte puțină antimaterie. Așadar, de ce nu a dispărut totul în primele etape după formarea universului?
Ipoteza principală este că un proces necunoscut a dus la un dezechilibru între materie și antimaterie – în favoarea materiei – în primele momente după Big Bang. Dar despre ce fel de proces ar putea fi vorba?
Un nou studiu susține că răspunsul s-ar putea găsi în „particule fantomă” foarte mici, cunoscute sub numele de neutrini (sau neutrino). Există trei tipuri de neutrini și toate au proprietăți bizare.
În primul rând, ele au o masă foarte mică – mult mai mică decât cea a electronilor. Apoi, spinul acestor particule (momentul cinetic intrinsec) este orientat într-o singură direcție în timpul deplasării, spre deosebire de alte particule care se pot rotii în ambele direcții.
Modelul cercetătorilor arată că în primele momente ale universului, neutrinii erau într-un echilibru perfect, dar pe măsură ce cosmosul s-a extins și s-a răcit, acel echilibru s-a rupt, ceea ce a dus la o asimetrie care a făcut ca o parte din neutrini să dispară.
Mai mult, pentru că neutrinii interacționează cu alte particule, asimetria lor a declanșat o reacție în lanț care a distrus și echilibrul dintre materie și antimaterie.
O parte din neutrini s-au combinat și au format o cu totul altă particulă, numită Majoron. Această nouă particulă a supraviețuit până în prezent, reprezentând cea mai mare parte a masei tuturor galaxiilor, dar în același timp rămânând invizibilă și foarte greu de detectat.
În alte cuvinte, Majoron ar fi un candidat pentru materia întunecată, substanța misterioasă care se găsește peste tot în cosmos (85% din masa totală a universului este formată din materie întunecată).
Un singur mecanism ar putea explica ciudatele proprietăți ale neutrinilor, bariogeneza care a dus la dominația materiei asupra antimateriei în univers și apariția misterioasei materii întunecate.
Dacă existența particulelor Majoron este dovedită experimental, cercetătorii ar putea fi pe cale să rezolve mai multe mistere cosmice.