Ученые объяснили, почему после Большого взрыва осталось больше материи, чем антиматерии

Гравитационные волны могут помочь ответить на вопрос, почему после Большого взрыва осталось больше материи, чем антиматерии.

Группа исследователей-теоретиков предположила, что исследовать этот вопрос помогут Q-шары — это совокупность бозонной материи, которая имеет более низкое энергетическое состояние, чем ее отдельные частицы. Если получится их изучить, то можно выяснить, почему после Большого взрыва осталось больше материи, чем антиматерии. 

Соотношение материи и антиматерии важно, так как этот баланс поддерживает существование нашей Вселенной. В какой-то момент в первую секунду существования Вселенной получилось так, что было произведено больше материи, чем антиматерии. Но асимметрия настолько мала, что каждый раз, когда производилось десять миллиардов частиц антиматерии, появлялась только одна частица материи.

Несмотря на то, что эта асимметрия совсем небольшая, современные физические теории не могут ее объяснить. Стандартные теории говорят, что материя и антиматерия должны были быть произведены в точно равных количествах.

В настоящее время исследователи разделяют популярную идею о том, что эта асимметрия возникла сразу после инфляции — периода в ранней вселенной, когда происходило очень быстрое расширение. А значит сгусток поля мог расшириться так, чтобы эволюционировать, фрагментироваться и создать эту асимметрию. Ранее проверить эту теорию было сложно. 

Авторы новой работы предложили новый способ уточнить, было ли так на самом деле — они придумали биспользовать сгустки поля, такие как Q-шары. Это бозоны, подобные бозону Хиггса. 

Частица Хиггса существует, когда возбуждено поле Хиггса. А вот само поле имеет свои необычные свойства, например, ноно может образовывать комок. Если у вас есть поле, очень похожее на поле Хиггса, то у него есть какой-то заряд, такой же, как и заряд одной частицы. Поскольку заряд не может просто исчезнуть, поле должно стать или частицей или комком. Куча таких комков, коагулирующих вместе, образует Q-шар. 

Текст исследования

Авторы отмечают, что Q-шары остаются стабильными, то же самое могло происходить по мере расширения Вселенной. Пока, в конце концов, большая часть энергии во Вселенной не окажется в этих сгустках. В то же время, небольшие колебания плотности излучения начинают расти, когда эти частиц становится большинство.

Когда Q-шары распадаются, это происходит очень внезапно и быстро, в результате колебания плазмы становятся сильными звуковыми волнами. Дальше этот эффект передается на пространство и время, иначе говоря, образуются гравитационные волны, которые могут быть обнаружены в течение следующих нескольких десятилетий. 

Исследователи также обнаружили, что условия для создания этой ряби очень распространены, и результирующие гравитационные волны должны быть достаточно большими и с низкой частотой, чтобы их можно было обнаружить обычными детекторами гравитационных волн.

Если именно так была создана асимметрия, то почти наверняка мы скоро обнаружим сигнал с начала времен, подтверждающий эту теорию о том, почему мы и остальной мир материи вообще существует.

Текст исследования

Читать далее:

Посмотрите на первую микрофотографию штамма омикрон

В Японии строят танкер, который перевозит электричество для 22 тыс. домохозяйств

Ученые выяснили, как выживает самый большой гриб в мире. Он весит больше 35 000 тонн

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости
Климатологи объяснили формирование в Антарктиде полыньи размером с Чехию
Наука
Частые кризисы повысили способность человечества выживать
Наука
Физики наблюдали кота Шредингера — превращение атомов из частиц в волну
Наука
Найдена самая глубокая дыра в мире
Наука
«Вышка» заряжает карьеру в IT
Технологии
Ученые создали клей, который работает как паутина Человека-паука (почти)
Наука
Новый препарат может обратить диабет вспять
Наука
На Марсе участились полярные сияния: что это значит
Космос
Форма известной туманности оказалась совсем не такой, как считали ученые
Наука
Исламский «Экскалибур» нашли в Испании: ему больше 1000 лет
Наука
«Человеческие нейронные сети потребляют около 20 Вт, а искусственные — сотни ватт»
Технологии
Ученые преодолели одно из ключевых препятствий для термоядерной энергетики
Наука
Телескоп «Джеймс Уэбб» показал детали космической Конской Головы
Космос
Ученые выяснили, как парниковые газы влияют на распространение болезней
COVID-19
Найдены доказательства необычной силы магнитного поля Земли в прошлом
Наука
Посмотрите, как быстро робот-гуманоид управляется с домашними задачами
Новости
Ядро атома впервые возбудили лазером: это открывает сверхточные измерения времени
Наука