Kosmologiczna zagadka rozwiązana

Planck
Mapa anizotropowego mikrofalowego promieniowania tła (CMB) zaobserwowana przez satelitę Planck. CMB jest najstarszym, obserwowanym światłem we Wszechświecie.
Źródło: ESA, Kolaboracja Planck
Naukowcy rozwiązali jeden z najważniejszych problemów współczesnej kosmologii. Wykorzystując obserwacje sondy Planck oraz pomiary soczewkowania grawitacyjnego wyznaczyli masę neutrin.
Odkrycia tego dokonał zespół naukowców z Uniwersytetów w Manchesterze i Nottingham.
Rezultaty najnowszych obserwacji mikrofalowego promieniowania tła (ang. Cosmic Microwave Background, CMB) wykazały różnicę pomiędzy otrzymanymi wynikami, a przewidywaniami uzyskanymi na podstawie innych obserwacji.

CMB jest najstarszym światłem we Wszechświecie. Jego badanie pozwala naukowcom na dokładne pomiary parametrów kosmologicznych takich jak ilość materii we Wszechświecie czy wiek Wszechświata. Obserwacje CMB wskazują jednak na rozbieżności w przypadków obserwacji większych struktur we Wszechświecie np. w rozkładzie galaktyk.

Możliwym sposobem wyjaśniania nieścisłości jest nadanie masy neutrinom. Neutrino oddziałują z materią słabo, przez co zbadanie ich jest wyjątkowo trudne. Początkowo uważano neutrina za cząstki o zerowej masie, ale współczesne eksperymenty fizyki cząstek pokazały, że są one masywne oraz że istnieje więcej niż jeden rodzaj neutrin. Suma mas wszystkich trzech typów neutrin wyliczona przez fizyków wynosi 0.06 eV.

Astronomowie, wykorzystując dane obserwacyjne satelity Planck oraz obserwacje soczewkowania grawitacyjnego oszacowali  sumę mas neutrin na 0.320 +/- 0.081 eV. Jeśli otrzymany rezultat  zostanie potwierdzony w dalszych analizach, to przyczyni się on do lepszego zrozumienia świata sub-atomowego badanego przez fizyków, a także będzie ważnym rozszerzeniem standardowego modelu kosmologii.

Artykuł:  Evidence for Massive Neutrinos from Cosmic Microwave Background and Lensing Observations , Richard A. Battye and Adam Moss, Phys. Rev. Lett. 112, 051303

Alicja Wierzcholska | Źródło: sciencedaily.com

Liczba odsłon: 2472