Para ilmuwan telah mengusulkan metode untuk deteksi tidak langsung neutrino yang berasal dari detik-detik pertama jagat raya

Planck Space Observatory dan peta MFI yang dibuat dengan bantuannya

para ilmuwan Amerika dari University of California telah mengusulkan cara baru untuk secara tidak langsung mengamati neutrino paling awal yang berasal dari detik-detik pertama keberadaan Semesta. Menurut perhitungan mereka, neutrino ini memiliki efek karakteristik pada radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik (MFI) dan distribusi materi, dari mana galaksi kemudian terbentuk.

Momen pertama dari Big Bang sangat panas dan aktif - sangat panas sehingga bahkan atom tidak dapat eksis dalam kondisi seperti itu. Sejalan dengan ekspansi Alam Semesta, pembentukan partikel dan pemisahan empat interaksi mendasar terjadi. Dan kemudian hadron mulai muncul. Di beberapa titik, zat menjadi transparan untuk neutrino, yang mampu bergerak cukup bebas tanpa bertabrakan dengan sisa zat.

Semua ini tidak lebih dari 2 detik - dan kemudian selama sekitar 400.000 tahun cahaya tidak dapat menembus materi, jadi kita tidak akan melihat foton dari periode waktu ini. Tetapi neutrino, yang berinteraksi sangat lemah dengan sisa zat, kita bisa menangkap - jika tidak begitu sulit untuk dilakukan.

Tetapi justru karena neutrino berinteraksi lemah dengan partikel lain, bahkan detektor neutrino modern seperti IceCube atau teleskop neutrino laut Dubna mampu menangkap sejumlah kecil partikel ini, terutama yang berasal dari awal Semesta - energinya terlalu rendah.

Dengan analogi dengan radiasi latar belakang gelombang mikro, para ilmuwan berbicara tentang radiasi latar belakang neutrino (NFI). Suhunya, yang menurun dengan ekspansi dan pendinginan alam semesta, sedikit lebih rendah dari radiasi gelombang mikro, dan jumlahnya mencapai 1,9 ° C.

Para ilmuwan telah menyusun peta radiasi gelombang mikro dari langit - tetapi peta NFI belum disusun, karena tidak mungkin untuk secara langsung menangkap neutrino yang diperlukan. Tetapi para ilmuwan dari University of California tidak mengusulkan untuk menangkap neutrino sendiri, tetapi untuk mencatat konsekuensi dari keberadaan mereka.

Sementara materi berbentuk plasma hidrogen-helium selama 400 ribu tahun, neutrino telah membajak hamparan Semesta dengan kecepatan mendekati cahaya. Kecepatan ini melebihi kecepatan suara dalam plasma - oleh karena itu, gelombang suara yang dihasilkan oleh neutrino cepat harus merambat di dalamnya. Gelombang suara menyebabkan fluktuasi kepadatan materi primer, yang dapat diukur.

Fluktuasi-fluktuasi ini menyebabkan distribusi materi yang tidak homogen, dari mana benda-benda langit kemudian terbentuk, dan pada ketidakhomogenan radiasi latar gelombang mikro, di mana variasi suhu hadir di dalamnya.

Para penulis menghitung bagaimana gambar LKM secara teoritis harus terlihat di hadapan fluktuasi yang disebabkan oleh neutrino, dan jika tidak ada, sementara untuk variasi mereka mengambil pilihan dengan jumlah jenis neutrino yang berbeda. Ternyata perhitungan itu bertepatan dengan pola distribusi radiasi yang diketahui ketika hanya tiga rasa neutrino yang terlibat dalam model - yaitu, teori bertepatan dengan kenyataan.

Para peneliti berpendapat bahwa meskipun efek neutrino pada LKM kecil, tidak hanya teraba, tetapi juga sangat khas. Kandidat lain alih-alih neutrino adalah bentuk materi gelap yang tidak diketahui, yang partikelnya akan bergerak dengan kecepatan di sekitar cahaya - yang tidak mungkin.

Source: https://habr.com/ru/post/id383979/