Всесвіт народився в «теплій ванні» частинок

Науковці запропонували нову модель “теплої інфляції” раннього Всесвіту, що ґрунтується на відомих елементарних частинках Стандартної моделі.

Автори дослідження стверджують, що перша фаза стрімкого розширення Всесвіту — космічна інфляція — могла відбуватись у середовищі, заповненому знайомими нам частинками. Це суперечить класичним уявленням, згідно з якими початковий космос був “холодним і порожнім”. Замість цього пропонується концепція “теплої інфляції”, у якій всесвіт уже на початку був “занурений у теплу ванну” відомих елементарних частинок.

“Наша робота відкриває абсолютно новий шлях до теплої інфляції,” — заявив Себастіан Целль з Інституту фізики Макса Планка. Перевага запропонованої моделі — використання лише вже відомих складових Стандартної моделі, що робить її потенційно експериментально перевірюваною. Такий підхід дозволяє моделювати найперші миті існування космосу в лабораторних умовах на Землі.

Однак, як зазначають автори, необхідне незначне розширення Стандартної моделі. Йдеться про гіпотетичні “аксіоноподібні частинки”, які взаємодіють із глюонами — носіями сильної взаємодії. “Зв’язування цих частинок зі сильною силою забезпечує достатньо енергії для нагрівання розширюваного Всесвіту,” — пояснює Целль. Це і робить можливою теплу інфляцію.

Присутність таких частинок у ранньому Всесвіті могла б також пояснити інші фундаментальні загадки, зокрема походження темної матерії. Серед експериментів, спрямованих на їх виявлення, особливе місце займає MADMAX, ініційований Інститутом Макса Планка. “З огляду на ці зусилля, ми маємо реальний шанс перевірити теплу інфляцію у майбутньому експерименті,” — підсумовує Целль.