Фізики наблизилися до розгадки, чому Всесвіт не зник відразу після Великого вибуху

Науковці з Університету Індіани зробили важливий крок у дослідженні фундаментального питання фізики — чому Всесвіт складається з матерії, а не з антиматерії чи порожнечі. Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature, демонструє прорив у розумінні поведінки нейтрино — майже безмасових частинок, які мільярдами пролітають крізь речовину, майже не взаємодіючи з нею.

Прорив став можливим завдяки об’єднанню даних двох міжнародних експериментів: NOvA (США) та T2K (Японія). Обидва проєкти використовують потужні прискорювачі, які генерують потоки нейтрино, що прямують під землею на сотні кілометрів до гігантських детекторів. NOvA фіксує частинки, які пролітають 810 км від лабораторії Fer­mi­lab до Міннесоти, а T2K — 295 км від J‑PARC до детектора Super-Kamiokande під горою Ікенояма. Порівняння результатів дозволило досягти рекордної точності вимірювань.

Результати показали можливе порушення симетрії CP — відмінність у поведінці нейтрино та антинейтрино. Якщо це підтвердиться, це означатиме, що закони фізики діють трохи по-різному для матерії та антиматерії. Саме така асиметрія могла забезпечити перевагу матерії у перші миті після Великого вибуху. «Ми наблизилися до відповіді на запитання, чому взагалі існує “щось”, а не “нічого”», — зазначив професор Марк Мессіє, керівник дослідження.

У проєкті взяли участь сотні вчених із США, Європи та Японії. Команда Індіанського університету зробила внесок у розробку детекторів, аналіз даних і підготовку молодих дослідників. Студенти Рід Боулз, Алекс Чан та Марія Манріке-Плата нині працюють у спільній команді NOvA–T2K.

Дослідники наголошують, що об’єднання даних двох експериментів не лише розширює знання про фундаментальні закони природи, а й створює основу для майбутніх нейтринних програм. За словами Мессіє, навіть найскладніші питання можна розкласти на послідовні кроки — і це дає шанс зрозуміти, чому ми існуємо у цьому Всесвіті.