Ciemna materia i neutrina wchodzą w interakcje, twierdzą naukowcy z NCBJ i PAN

Ciemna materia i neutrina mogą wchodzić w interakcje, uważają naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych, Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Chińskiej Akademii Nauk oraz University of Sheffield. Według najpowszechniej używanego modelu kosmologicznego Lambda-CDM, którego korzenie sięgają ogólnej teorii względności, ciemna materia i neutrina to niezależne byty, które nie wchodzą w interakcje. Nowe badania przeprowadzone na Sheffield rzucają wyzwanie tej teorii i obowiązującemu modelowi kosmologicznemu.

Na łamach Nature Astronomy ukazał się artykuł autorstwa Sebastiana Trojanowskiego i Lei Zu – obaj z NCBJ i PAN – Yue-Lin Sming Tsaia, Chi Zhanga z Chińskiej Akademii Nauk oraz Williama Giarè i Eleonory Di Valentino z University of Sheffield.

Dane dotyczące wczesnego wszechświata, na przykład mikrofalowe promieniowanie tła i wszechświata późnego, np. rozmieszczenie galaktyk, nie do końca do siebie pasują. Z badań wczesnego wszechświata wynika bowiem, że materia powinna być skupiona bardziej, niż jest obecnie. To może oznaczać, że obecnie używany model kosmologiczny wymaga poprawy, jest niekompletny. I właśnie taką poprawkę zaproponowali autorzy badań. Ich zdaniem, wszelkie rozbieżności można wyjaśnić niewielką interakcją pomiędzy ciemną materią a neutrinami.

Jeśli interakcja między ciemną materią a neutrinami zostanie potwierdzona, będzie to fundamentalny przełom. Nie tylko rzuciłoby to nowe światło na utrzymującą się niezgodność pomiędzy różnymi pomiarami kosmologicznymi, ale dostarczyłoby fizykom cząstek wskazówek, jakie właściwości powinni badać podczas eksperymentów laboratoryjnych, by odkryć prawdziwą naturę ciemnej materii, mówi William Giarè.

Potwierdzenie spostrzeżeń zespołu Trojanowskiego będzie wymagało kolejnych eksperymentów dotyczących mikrofalowego promieniowania tła, badań z użyciem soczewkowania grawitacyjnego i bardziej precyzyjnych teleskopów przyszłości.

ciemna materia neutrina interakcja wszechświat