Появилось новое доказательство загадочной ассиметрии материи вскоре после Большого взрыва

Shutterstock
Физики долго ломали голову над тем, почему материи во Вселенной больше, чем ее перевернутого близнеца, антиматерии. Без этой ассиметрии они нейтрализовали бы друг друга, не оставив ничего, кроме скучного свечения в безбрежной пустоте космоса.

Ученые без особого успеха искали ключ к разгадке этого критического момента в остатках Большого взрыва и гравитационных волнах. Исследование, проведенное тремя астрофизиками из Университета Флориды и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в США, обнаружило либо поразительно четкий сигнал такой асимметрии вскоре после начала времени, либо абсурдную случайную ошибку, пишет ScienceAlert. Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society и в Physical Review Letters.

«Поскольку нарушение паритета может быть отпечатано во Вселенной только во время инфляции (расширения Вселенной), если то, что мы обнаружили, верно, то это дает неопровержимые доказательства инфляции», — объясняет астроном из Университета Флориды Закари Слепиан.

Четность — приверженность определенному расположению координат (например, как левая и правая рука) — также может описывать симметрию в физике. 

Изучая расположение нескольких систем из четырех галактик, астрономы смогли обнаружить асимметрию в четности в гораздо большем масштабе. Они анализировали по четыре галактики, потому что тетраэдр (треугольная пирамида) — простейшая форма, имеющая «левосторонность» и «правосторонность». 

В идеально симметричной Вселенной, если галактики располагаются в виде тетраэдра, логично, что будет равное количество «левых» и «правых» ориентаций. Однако исследование, построенное на анализе с помощью суперкомпьютера 280 067 далеких галактик, показало, что тетраэдров одного типа гораздо больше, чем другого.

Галактики формировались, по всей вероятности, из «уплотнений» и «завихрений» материи вскоре после Большого взрыва, создавшего Вселенную.

«Обнаружение нарушения космологической четности будет отражать ранее неизвестные силы, присутствующие в самые ранние моменты существования Вселенной», — пишут авторы.

То есть был тогда какой-то фактор, что помешал этим «уплотнениям» расположиться симметрично. Возможно, это произошло из-за какого-то квантового явления, когда компактная Вселенная взорвалась, или из-за силы, которую еще предстоит открыть. А если мысленно «отматывать» время назад, к Большому взрыву, то, получается, это что-то помогло сделать ассиметричным и распределение материи/антиматерии.

В любом случае, ученые надеются повторить свои расчеты с более крупными и точными данными о галактиках, полученными с помощью новых, более совершенных телескопов.