Як мухи, захоплені в шовкову павутину, примарні частинки, відомі як нейтрино, заплутані в космічній павутині галактик.
Вони майже не мають маси. Вони проходять, як субатомічні уявлення, через іншу матерію, ледь взаємодіючи з нею.
І все ж ці загадкові частинки кардинально змінили хід Всесвіту, виявляють нові дослідження.
Розглядаючи понад 1 мільйон галактик, вчені визначили, як гравітація нейтрино тонко впливає на місця, де галактики вперше зрослися після Великого вибуху. Результати дають уявлення про те, що вчені вважають, що це найдавніший момент спостереження після Великого вибуху.
Новий результат "додає сили нашому переконанню, що ми дійсно розуміємо, як Всесвіт розвивалася приблизно через секунду після Великого вибуху", - сказав співавтор дослідження Ден Грін, космолог Каліфорнійського університету Сан-Дієго.
Від гарячого безладу до примарної павутини
Незабаром після Великого вибуху у Всесвіті з'явився супий безлад нейтрино, електронів, нейтронів, протонів і фотонів. Одну секунду, нейтрино - найлегша і найменш взаємодіюча частина частинок - першою відокремилася від решти речовини і зменшилась у розширювальний простір Всесвіту майже зі швидкістю світла. Вчені називають такий розподіл перших нейтрино космічним фоном нейтрино.
Швидкий рух вперед близько 380 000 років, і Всесвіт досить охолола, що протони і електрони конденсувалися в атоми і випустили перше світло Всесвіту - космічне мікрохвильове тло. Швидке зовнішнє розширення частинок сповільнилося, коли атоми, перетягнуті гравітацією, почали згущуватися. В позаурочний час галактики висіваються на більші скупчення найвищої щільності, врешті-решт утворюючи павутину галактик, видиму сьогодні у Всесвіті.
Космічний мікрохвильовий фон може дати уявлення про початковий розподіл речовини у досить ранньому Всесвіті. Але протони і електрони були не єдиними речами, що впливали на структуру Всесвіту - нейтрино також грали свою роль.
Оскільки нейтрино спочатку покинуло суп з частинок і майже не взаємоділо ні з чим, вони звикли в дещо інших місцях, ніж скупчення атомів. Це, як вважають вчені, залишило незначний, але помітний вплив на структуру космічної павутини. Вивчаючи 1,2 мільйона галактик, вчені підтвердили, що гравітація нейтрино трохи змінила структуру мережі. Їх результати були опубліковані 25 лютого в журналі Nature Physics.
Раніше вчені бачили лише непрямі натяки на вплив нейтрино на космічному мікрохвильовому фоні. "Це перший доказ з розподілу речовини і галактик", - сказав Грін Live Science
Незважаючи на те, що космічний мікрохвильовий фон забезпечує знімок Всесвіту через кілька сотень тисяч років, фон космічного нейтрино може заново створити перші тисячі або близько секунд, пропонуючи якнайшвидший огляд спостережуваного Всесвіту.
Сьогодні нейтрино продовжує уникати вчених, які їх вивчають, оскільки вони так слабко взаємодіють з атомами, темною речовиною та навіть іншими нейтрино. Нові результати, які демонструють слабку взаємодію між нейтрино та речовиною, можуть також допомогти вченим краще зрозуміти ці невловимі частинки на менших масштабах тут, на Землі, сказав Грін Live Science.
"Існує тісний зв'язок між масштабними та дрібномасштабними дослідженнями нейтрино", - сказав Білл Луї, фізик Національної лабораторії в Лос-Аламосі, який не брав участі в нових дослідженнях. "Об'єднання масштабних і дрібномасштабних досліджень допоможе нам зрозуміти більше як про нейтрино, так і про космологію".
Відкриття може навіть допомогти визначити, чи є ще один тип нейтрино на додаток до трьох відомих, Луї розповів Live Science.
