Новая физика: намеки на нее ученые обнаружили в фоновом излучении Вселенной

Ученые обнаружили новую физику в фоновом излучении Вселенной

Слабое свечение, которое может представлять собой последствия периода, когда только зарождалась Вселенная, осталось в космическом пространстве. Оно разливается повсюду, между звездами и галактиками. Это особый космический микроволновый фон, он мог проникнуть через всю Вселенную после того, как он достаточно охладился. Это могло произойти примерно через 380 тысяч после Большого взрыва, и в тот период ионы и электроны объединились в атомы.

Однако сегодня ученые, исследуя это реликтовое космическое излучение, обнаружили в нем намеки на повороты света. И они могут представлять собой новую гипотезу, что может являться признаком нарушения симметрии четности.


То есть этот факт представляет собой физику за пределами ее Стандартной модели. В рамках такой модели перевернутая Вселенная представляет собой зеркальное отражение самой себя. При этом законы физики остались бы неизменными. В зеркальном отражении все субатомные действия должны быть точно такими же, как и в реальной Вселенной, это и есть симметрия четности. Существует одно фундаментальное взаимодействие, которое способно нарушать симметрию четности.

Оно заключается в слабом взаимодействии между субатомными частицами, которое несет ответственность за радиоактивный распад. Но если будет обнаружено другое место, где нарушается симметрия четности, то потенциально оно может привести к новой физике, которая существует за пределами Стандартной модели.

Два японских физика, Юто Минами и Эйитиро Комацу считают, что они выявили те самые намеки, которые позволяют говорить о поляризации реликтового излучения. Она возникает после того, как свет рассеивается, и его волны начинают распространяться в определенной ориентации. Поляризуют свет такие отражающие поверхности, как вода и стекло, хороший пример того, как частицы могут рассеиваться в атмосфере, - радуга.


В плотной и горячей ранней Вселенной, в течение первых 380 тысяч лет с момента ее образования, атомы существовать не могли. Протоны и электроны представляли собой постоянно движущуюся ионизированную плазму, а вся Вселенная выглядела как густой непрозрачный туман.

После того, как она достаточно остыла, протоны и электроны объединились в атомы водорода нейтрального газа, и пространство стало чистым, позволяя фотонам свободно перемещаться. Ионизированная плазма переходила в нейтральный газ, и фотоны начинали рассеиваться на электронах, вызывая поляризацию реликтового излучения.

Исследование было опубликовано в Physical Review Letters.