Учёные вплотную приблизились к разрешению главной дилеммы современной стандартной космологической модели. Физики, посредством комбинирования данных, собранных астрономическим спутником ESA «Planck», с информацией, полученной в ходе гравитационного линзирования, предприняли попытку установить максимально точный предел массы фундаментальных субатомных частиц, больше известных как нейтрино.
Команда учёных из Манчестерского (University of Manchester) и Ноттингемского (University of Nottingham) университетов использовала наблюдения Большого Взрыва и информацию о пространственно-временных искажениях для того, чтобы впервые точно измерить массу этих элементарных частиц.
Недавние наблюдения «Планка» за космическим микроволновым фоном (КМФ) – постепенно угасающим электромагнитным излучением, высвободившимся в результате Большого Взрыва – подчеркнули несоответствие между полученными результатами и прогнозами иных видов наблюдений.
Космический микроволновой фон, также известный как реликтовое излучение. – самый древний «свет» во Вселенной, и его исследование чрезвычайно важно для измерения космологических параметров, таких как количество материи во Вселенной и его возраста.
По словам профессора Richard Battye из University of Manchester School of Physics and Astronomy, астрономы отслеживают намного меньше галактических скоплений, нежели предполагают данные «Планка», да и свет от гравитационного линзирования намного слабее того, что предусматривает космический микроволновой фон.
Battye считает, что разрешить это несоответствие возможно лишь определив максимально точный предел массы нейтрино. По его словам, влияние нейтрино позволяет подавлять рост плотных структур, которые приводят к образованию галактических скоплений.
Нейтрино очень слабо взаимодействуют с материей, ввиду чего их крайне сложно исследовать. Изначально считалось, что эта нейтральная фундаментальная частица совершенно не имела массы, однако проведённые физиками эксперименты указали на обратное. В частности, в лабораторных условиях удалось установить, что нейтрино не только имеют массу, но и подразделяются на несколько видов. Ранее считалось, что суммарная масса нейтрино составляла не более 0,06 эВ (то есть гораздо меньше, чем миллиардная часть массы протона).
В ходе недавнего исследования профессор Battye, который является автором научной статьи, описывающий результаты проведенного исследования, опубликованной в недавнем выпуске журнала Physical Review Letters, вместе с соавтором Adam Moss из University of Nottingham, объединили данные, собранные «Планком», с данными, полученными в результате гравитационного линзирования. Учёные пришли к выводу, что нынешние расхождения могут быть разрешены, если стандартная космологическая модель будет учитывать массу нейтрино. По их оценкам суммарная масса нейтрино не может превышать 0.320 +/-0.081 эВ.
По словам Moss, если полученные им данные относительно нового предела массы нейтрино подтвердятся в ходе последующего анализа, то они не только расширят понимание учёных о субатомном мире, но и станут важным дополнением к стандартной космологической модели.
