Фізики придумали, як зв’язати матерію й антиматерію

Група фізиків запропонувала нову гіпотезу, яка має зв'язати темну матерію й антиматерію. В основі гіпотези лежить нова частинка - дослідники назвали її частинкою X. Ця частинка та її античастинка розпадаються, і малюнок розпаду пояснює спостережуваний у Всесвіті «перекіс» у бік матерії, а не антиматерії, і природу темної матерії.

Частинки антиматерії відрізняються від частинок «звичайної» матерії знаком електричного заряду, і при взаємодії два типи цих частинок взаємно знищуються. У Всесвіті матерії набагато більше за антиматерію, і цей факт досі не отримав задовільного пояснення. Детальніше про антиматерію можна прочитати тут. Темною матерією називають поки не виявлену експериментально субстанцію, яка не бере участь в електромагнітній взаємодії, але при цьому бере участь у гравітаційній. Уважають, що на її частку припадає близько 23 відсотків усієї маси у Всесвіті.

Частинка X, яку запропоновали автори нової роботи, має масу близько 1000 гігаелектронвольт (це приблизно в 1000 разів більше маси протона) й може розпадатися на нейтрон або на «приховані» частинки (тобто є частинки, що відносяться до темної матерії), названі Y і Ф (фі) , кожна масою близько 2-3 гігаелектронвольт. Античастинка анти-X, відповідно, може перетворюватися в нейтрон або анти-Y і анти-Ф.

Відповідно до принципу порушення CP-інваріантності, частинки з більшою ймовірністю розпадаються на матеріальні частинки, а не на антіматеріальні частинки. Відповідно, частинка X трансформується в нейтрон частіше, ніж анти-X - в антинейтрон. При цьому анти-X частіше розпадається на анти-Y і анти-Ф, ніж на Y і Ф. У молодому Всесвіті відбулося взаємне знищення майже всіх можливих пар частинок і античастинок, але серед «прихованих», які залишилися, античастинок було більше, ніж частинок «звичайної» матерії (відповідно, у видимому Всесвіті античастинок майже не лишилося).

Автори припустили, що частинки анти-Y і анти-Ф не анігілюють одна з одною, але зате вони здатні стимулювати розпад протонів - процес, заборонений у рамках Стандартної моделі (найбільш загальноприйнятої на сьогодні теорії, що пояснює фундаментальні фізичні взаємодії). Протон, згідно з положеннями нової гіпотези, перетворюється на каон (К-мезон), і при цьому частка анти-Y перетворюється на Ф. Каони можна зареєструвати за допомогою спеціальних детекторів, а, значить, нова модель може бути перевірена експериментально.

Колеги авторів стримано поставилися до їхньої роботи: хоча деякі фізики назвали нову модель «цікавою», вони зазначили, що до цього часу було запропоновано ще як мінімум три моделі, які пов'язують темну матерію з «браком» у Всесвіті антиматерії.

За матеріалами Лента.ru