Egy az idő hajnaláról származó részecske magyarázhatja meg, miért létezik a világegyetem
A kozmológia egyik legizgalmasabb kérdése, hogy az ősrobbanás szingularitásából hogyan alakulhatott ki az általunk ismert anyagi világ. Az univerzum korai állapotát meghatározó folyamatokat még most sem értjük teljesen, főleg azt a problémát, hogy miként kerekedhetett felül az anyag az antianyagon. A Physical Review Letters szakfolyóiratban publikált új tanulmány szerint ennek hátterében egy olyan hipotetikus részecske állhat, amelynek magasabb volt az energiaszintje, mint az újszülött világegyetem összes más anyagának együttvéve, egy rövid és átmeneti időintervallumban.
Erre a problémára az egyik népszerű javaslat a „jobbkezes” neutrínók hipotézisét hívja segítségül. Minden részecske forog; a fizikusok pedig aszerint nevezik őket bal- vagy jobbkezes részecskének, hogy a haladási irányukhoz képest milyen irányú a forgásuk. Egy jobbkezes részecske úgy forog, mint a hagyományos menetű csavar a becsavarozása közben: miközben távolodik tőlünk, az óramutató járásával megegyező irányú a forgása. Ezzel szemben az összes eddig észlelt neutrínó „balkezesnek” bizonyult, és távolodás közben az óramutató járásával ellentétes irányban forgott – akárcsak egy fordított menetű csavar.
A jobbkezes neutrínók olyan hipotetikus részecskék, amelyekre nem hat a gyenge nukleáris erő – ellentétben a Standard Modell részét képező balos társaikkal – magyarázza Rishav Roshan, a brit Southamptoni Egyetem elméleti fizikusa és a tanulmány társszerzője. Jellemzőjük, hogy nincs elektromos töltésük, és sokkal nehezebbek is – tette hozzá. A jobbkezes neutrínók keveredhetnek a balos neutrínókkal, ez pedig segíthet megmagyarázni az utóbbiak tömegét.
A kvantumfizikában az egymással keveredő részecskék egyszerre kétféle identitás elegyeként is létezhetnek. Az úgynevezett „mérleghinta-mechanizmus” elméleti keretrendszerében minden közönséges neutrínó magában hordozza egy nehéz, „jobbkezes” neutrínó halvány nyomát; ez a nyom pedig parányi tömeget kölcsönöz számára. Minél nehezebb a partnerrészecske, annál halványabb ez a nyom, és annál könnyebb a közönséges neutrínó – innen ered a mérleghinta-mechanizmus elnevezés is, ami arra a játszótéri eszközre utal, amelynek a két vége ellentétes irányban mozog.
De ezek a részecskék más rejtélyekre is megoldást kínálhatnak. Számos kérdésre adhatnak lehetséges választ, beleértve a neutrínótömegek eredetét, az univerzum anyag-antianyag aszimmetriáját, valamint a sötét anyag természetét is – magyarázza a Southamptoni Egyetem elméleti fizikusa és a tanulmány társszerzője.
