Göz ardı edilen ağır nötrino erken evrenin genişlemesini değiştirmiş olabilir
Southampton ve Kanpur’daki fizikçiler, uzun ömürlü ağır bir nötrinonun erken evrenin enerjisinde geçici üstünlük kurmuş olabileceğini öne sürüyor. Physical Review Letters’ta yayımlanan ve yazar ön baskısı arXiv’de bulunan teorik çalışma, değişen genişleme hızını madde ile karşı madde arasındaki dengesizliğin oluşma koşullarıyla ilişkilendiriyor. Önerilen süreç, parçacığın varsayılan özelliklerine bağlı; varsayımsal nötrinonun gözlendiği bildirilmiyor.
Bilim··Öğle
Uzun ömürlü varsayımsal parçacık
Southampton ve Kanpur’daki fizikçiler, hesaplarda çoğu zaman etkisiz sayılan ağır bir nötrinonun erken evrenin genişlemesini değiştirmiş olabileceğini öne sürüyor. Teorik öneri, yavaş bozunan parçacığın maddenin karşı madde karşısında üstünlük kazandığı koşullara nasıl etki edebileceğini inceliyor. Araştırmacılar, varsayımsal parçacığın tespit edildiğini bildirmeden, evrenin erken dönemine ilişkin olası bir fizik sürecini hesaplıyor.[1], [2]
Çalışmayı Southampton Üniversitesinden Rishav Roshan ile Hindistan Kanpur Teknoloji Enstitüsünden Sudipta Show yürüttü. Araştırma Physical Review Letters’ta yayımlandı; yazarların ön baskısının tam metni arXiv’de de bulunuyor. Bilinen nötrinoların çok küçük kütlelerini açıklamaya çalışan modeller, sağ elli ağır nötrinoları ele alıyor. Nötrinolar, sıradan maddeyle çok seyrek etkileşen parçacıklar olarak bu sorunun merkezinde yer alıyor.[1]
Yavaş bozunmanın etkisi
Araştırmacılar, son derece zayıf etkileşimleri nedeniyle uzun ömürlü olabilen ağır bir nötrinoyu yeniden ele alıyor. Evren soğurken bu parçacık, toplam enerji yoğunluğunun önemli bir bölümünü oluşturabiliyor. Hesaplanan süreçte geçici olarak maddenin egemen olduğu bir dönem ortaya çıkıyor. Ağır parçacığın bozunmasının ardından ışınım yeniden baskın hale geliyor; böylece model, evrenin genişleme geçmişine ek bir evre katıyor.[1]
Genişleme geçmişindeki bu değişiklik, yüklü leptonların Higgs alanıyla ilişkili etkileşimlerinin hangi sıcaklıkta dengeye ulaştığını değiştiriyor. Elektronları da içeren parçacık ailesine lepton deniyor. Bu etkileşimlerin zamanlaması, lepton türleri arasındaki farklılıkların madde ile karşı madde dengesizliğinin oluşumunda ne zaman önem kazandığını etkileyebiliyor. Yazarlar hesaplarında enerji yoğunluğunu, parçacık bozunmasını ve evrenin genişlemesini birlikte izleyen denklemler kullanıyor.[1]
Erken genişleme evresinin olası izleri
Hesapların sonucu, model için seçilen parçacık kütlelerine, etkileşim güçlerine ve başlangıç koşullarına bağlı. Diğer parçacıklarla bağlantısı çok zayıf görünen bir nötrino, uzun süre yaşayabildiği için evrenin gelişiminde önemli hale gelebiliyor. Öneri, belirtilen varsayımlar geçerliyse ortaya çıkan sonuçları tanımlıyor. Ağır nötrinonun gerçekten var olup olmadığı ve hangi özellikleri taşıdığı ise deneysel olarak sınanması gereken sorular arasında kalıyor.[1]
Yazarlar, genişlemedeki geçici değişimin ilk kütleçekim dalgalarında iz bırakabileceğini belirtiyor. Uzay-zamandaki bu dalgalanmalar, erken evrenin koşullarını araştırmak için kullanılabilir. Çalışma, söz konusu izlerin yakalandığını bildirmiyor; bunları önerilen süreci incelemenin olası bir yolu olarak ele alıyor. Nötrino ölçümleri de modeldeki parçacık varsayımlarını araştırmak için başka bir sınama yolu sağlayabilir. Böyle bir iz, henüz bu araştırmada gözlenmiş bir bulguya dönüşmüş değil.[1]
