Os cientistas propuseram um método para detecção indireta de neutrinos originários dos primeiros segundos do universo

O Observatório Espacial Planck e o mapa da IMF, feitos com a sua ajuda,

cientistas americanos da Universidade da Califórnia propuseram um novo método para observar indiretamente os primeiros neutrinos originados nos primeiros segundos da existência do Universo. De acordo com seus cálculos, esses neutrinos tiveram um efeito característico na radiação cósmica de fundo por microondas (MFI) e na distribuição da matéria, a partir da qual as galáxias se formaram.

Os primeiros momentos do Big Bang foram muito quentes e ativos - tão quentes que nem átomos poderiam existir em tais condições. Paralelamente à expansão do Universo, ocorreram a formação de partículas e a separação de quatro interações fundamentais. E então os hadrons começaram a aparecer. Em algum momento, a substância tornou-se transparente para os neutrinos, que eram capazes de se mover livremente, sem colidir com o restante da substância.

Tudo isso não levou mais de 2 segundos - e, por cerca de 400.000 anos, a luz não conseguiu romper a matéria, então não veremos fótons a partir desse período. Mas os neutrinos, que interagem muito fracamente com o restante da substância, poderíamos pegar - se não fosse tão difícil de fazer.

Mas precisamente porque os neutrinos interagem fracamente com outras partículas, até os detectores modernos de neutrinos, como o IceCube ou o telescópio de neutrinos do mar profundo de Dubna, são capazes de capturar um número muito pequeno dessas partículas, especialmente aquelas que se originaram no início do Universo - sua energia é muito baixa.

Por analogia com a radiação de fundo de microondas, os cientistas estão falando sobre a radiação de fundo de neutrinos (NFI). Sua temperatura, que diminuiu com a expansão e o resfriamento do universo, é um pouco menor que a da radiação de microondas e atinge 1,9 ° C.

Os cientistas já compilaram um mapa da radiação de microondas do céu - mas ainda não foram capazes de compilar um mapa da NFI, uma vez que não é possível capturar diretamente os neutrinos necessários. Mas cientistas da Universidade da Califórnia não se propuseram a capturar os neutrinos, mas a registrar as conseqüências de sua existência.

Enquanto a matéria estava na forma de plasma de hidrogênio e hélio por 400 mil anos, os neutrinos já aravam as extensões do Universo a uma velocidade próxima da luz. Essa velocidade excedeu a velocidade do som no plasma - portanto, as ondas sonoras geradas pelos neutrinos rápidos devem se propagar nele. As ondas sonoras levaram a flutuações na densidade da matéria primária, que pode ser medida.

Essas flutuações levaram tanto a distribuições não homogêneas de matéria, a partir das quais os objetos celestes foram formados, quanto a não homogeneidades da radiação de fundo de microondas, na qual as variações de temperatura estão presentes nela.

Os autores calcularam como a imagem da IMF deveria, teoricamente, parecer na presença de flutuações causadas por neutrinos, e na ausência de tais, enquanto que, por variedade, escolheram opções com diferentes números de tipos de neutrinos. Os cálculos coincidem com o padrão conhecido de distribuição de radiação quando apenas três sabores de neutrinos estão envolvidos no modelo - isto é, a teoria coincide com a realidade.

Os pesquisadores dizem que, embora o efeito dos neutrinos nas IMFs seja pequeno, ele não é apenas palpável, mas também bastante característico. Outro candidato, em vez de neutrinos, poderia ser uma forma desconhecida de matéria escura, cujas partículas se moveriam a uma velocidade em torno da luz - o que é improvável.

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