Un groupe de « particules fantômes » cachées pourrait être responsable de toute la matière noire de l’univers, et c’est la raison pour laquelle la matière existe, selon une étude récente en prépublication.
L’une des questions modernes les plus déroutantes cosmologie C’est pourquoi, tout d’abord, l’univers est rempli de matière. Le problème est que presque toutes les réactions fondamentales des particules produisent un nombre précis de particules de matière et d’antimatière, qui s’annihilent ensuite dans un éclair d’énergie. Mais l’univers contient beaucoup de matière et très peu d’antimatière. Alors pourquoi tout n’a-t-il pas disparu dans l’univers primitif ?
Le problème est connu sous le nom de baryogenèse, et l’hypothèse principale est qu’un processus inconnu a provoqué un déséquilibre entre la matière et l’antimatière au début de l’existence. grosse explosion. Mais quel processus pourrait se produire ?
De nouvelles recherches suggèrent que la réponse pourrait résider dans de minuscules particules appelées neutrino. La recherche a été publiée le 18 décembre dans serveur de préimpression arXiv et n’a pas fait l’objet d’un examen par les pairs.
En rapport: 32 expériences de physique qui ont changé le monde
Il existe trois types de neutrinos et ils ont tous des propriétés étranges. D’une certaine manière, ils étaient simplement un peu de pâtebeaucoup plus petite même que la masse d’un électron. Les particules sont également toutes « gauchers », ce qui signifie que leur spin interne n’est orienté que dans une seule direction lorsqu’elles se déplacent, contrairement à toutes les autres particules qui peuvent être orientées dans les deux directions.
Cela a conduit à spéculer qu’il pourrait y avoir d’autres types de neutrinos que nous n’avons pas encore détectés : les neutrinos droitiers parmi les neutrinos connus. En effet, l’interaction entre les types de neutrinos droitiers et gauchers peut leur donner une masse.
Un univers brisé
Dans leur dernier article, les chercheurs proposent un modèle dans lequel il existe deux espèces de neutrinos droitiers ayant des masses très élevées. Le modèle montre qu’aux premiers jours de l’univers, les neutrinos droitiers et gauchers étaient en parfait équilibre. Mais comment le cosmos s’agrandit et refroidi, l’équilibre est rompu, provoquant une rupture de symétrie qui fait augmenter la masse du neutrino gauche et faire disparaître le neutrino droit de la vue.
Mais la modélisation des chercheurs a révélé que ce changement dévastateur avait également d’autres conséquences. L’une des raisons est que, comme les neutrinos interagissent avec d’autres particules, la rupture de leur symétrie déclenche une réaction en chaîne qui perturbe l’équilibre entre matière et antimatière. Deuxièmement, les neutrinos droitiers se mélangent pour produire une toute nouvelle particule, appelée Majoron. Les majorons sont des particules hypothétiques qui sont leurs propres antiparticules, et les calculs des chercheurs suggèrent qu’ils se seraient formés en grand nombre dans le chaos de l’univers primitif.
Majoron survivrait alors comme une relique des temps anciens, constituant la majeure partie de la masse de chaque galaxie mais restant invisible et insaisissable. Autrement dit, il serait candidat matière noirela mystérieuse substance cachée qui remplit le cosmos.
Il s’agit d’une proposition audacieuse mais globale. Selon les chercheurs, un seul mécanisme peut expliquer les propriétés étranges des neutrinos, la baryogenèse qui a conduit à la domination de la matière dans l’univers et l’émergence d’une mystérieuse matière noire.
Jusqu’à présent, il n’existe aucune preuve expérimentale de l’existence de neutrinos droitiers, encore moins de quelque chose de plus exotique comme les Majorons. Mais les chercheurs estiment que si Majoron existe, il pourrait se trouver dans la plage de détection de certaines expériences de neutrinos, telles que Super-Kamiokande et Borexino, deux détecteurs de neutrinos souterrains basés respectivement au Japon et en Italie. Seul le temps nous dira si l’une de ces expériences trouvera de nouveaux signaux cohérents avec cette hypothèse, mais si c’est le cas, nous pourrions être sur la bonne voie pour résoudre un certain nombre de mystères cosmologiques.
Note de l’éditeur : cet article a été mis à jour le 11 janvier pour corriger une faute d’orthographe. Une version antérieure de cet article appelait la particule proposée « Majoran » ; le nom correct est « Mayoron ».
#Majoron #une #étrange #particule #lopposé #pourrait #expliquer #les #grands #mystères #lunivers #selon #les #scientifiques