ПОСЛЕЗАВТРА
Ученые вновь заинтересовались реликтовым излучением
По мнению бельгийских исследователей из Католического Университета Лёйфена, изучение реликтового излучения (остаточное излучение эпохи первичной рекомбинации водорода во Вселенной) и первичных гравитационных волн с помощью космической обсерватории LiteBIRD и научного эксперимента CMB-S4 позволит впервые измерить связь так называемого инфлатонного поля с другими элементарными частицами. В своей работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, ученые заявляют, что эти измерения помогут лучше понять взаимосвязь космической инфляции и физики элементарных частиц.
«Одним из самых удивительных аспектов Стандартной модели физики элементарных частиц является то, что она не только описывает все элементарные частицы на Земле с помощью нескольких симметрий и горстки чисел, но и то, что эти законы достаточно универсальны для работы в отдаленных уголках космоса и в процессах, происходивших в первые моменты после Большого взрыва», — рассказывают авторы работы Марко Древес и Лей Мин.
Принято считать, что в обозримой Вселенной наблюдается общая однородность энергии и материи, возникшая на этапе космической инфляции — ускоренного расширения Вселенной, произошедшего 14 млрд. лет назад. Однако эта модель не объясняет, как данный механизм взаимосвязан с фундаментальной теорией природы и, в особенности, со Стандартной моделью физики элементарных частиц. Ответ на этот вопрос могут дать новые результаты исследований следов т.н. «повторного космического нагрева» в реликтовом излучении. Повторным космическим нагревом называют процесс повторного нагрева Вселенной, возникший после завершения этапа космической инфляции. Повторный космический нагрев в конечном итоге и создал условия для этапа «горячего Большого взрыва», при котором сформировалась Вселенная, известная нам сегодня.
Считается, что повторный космический нагрев обусловлен взаимодействием элементарных частиц с гипотетическим инфлатонным полем, ответственным за космическую инфляцию и чувствительным к фундаментальной константе взаимодействия, которая в свою очередь и определяет силу взаимодействия частиц с инфлатонным полем. В качестве аналогии можно привести элементарный электрический заряд, который управляет взаимосвязью между электрическим полем и заряженными частицами. По мнению исследователей, будущие эксперименты в рамках проектов LiteBIRD и CMB-S4 дадут науке первые измерения этой взаимосвязи, как микрофизического параметра, который не только определил эволюцию космоса с помощью начальной температуры первичной плазмы Большого взрыва, но и может дать нам сведения о связи моделей космической инфляции с теориями физики элементарных частиц. Вдобавок к этому исследователи также намерены учесть в своей модели и другие параметры, такие как негауссовость космических возмущений и изменение спектрального индекса.