جُسيم "شبح" منسي قد يفسر سبب وجود الكون

نشر الفيزيائيان ريشاف روشان من جامعة ساوثامبتون وسوديبتا شو من المعهد الهندي للتكنولوجيا في كانبور ورقة بحثية في مجلة Physical Review Letters يقترحان فيها أن نوعًا محددًا من النيوترينو العاقر — وهو جسيم افتراضي لا يتفاعل تقريبًا مع المادة العادية، ولا يشعر إلا بالجاذبية وبجذب هيغز الضعيف للغاية — قد يحل أحد أعمق ألغاز العلم. كان من المفترض أن يُنتج الانفجار العظيم كميات متساوية من المادة والمادة المضادة، تفني كل منهما الأخرى، تاركتين كونًا من طاقة خالصة. ومع ذلك، نجت المادة. يصف نموذج الباحثين نيوترينو عاقرًا ثقيلًا "منفصلًا"، ظل، على عكس شقيقيه من النيوترينوهات العاقرة، نشطًا بعد الانفجار العظيم لفترة كافية ليسيطر مؤقتًا على كثافة الطاقة الكلية للكون. وهذه السيطرة المؤقتة غيّرت درجة الحرارة الكونية في اللحظة الدقيقة التي كانت فيها جسيمات المادة والمادة المضادة تتفاعل، مما أحدث خللاً متناهي الصغر سمح لجزء من المادة بالنجاة. ثم حوّلت عملية لاحقة جزءًا من الليبتونات الزائدة إلى كواركات، التي شكّلت البروتونات والنيوترونات. ولأن الدراسة تحسب كتلة لأخف النيوترينوهات، فإن النظرية قابلة للتفنيد عبر تجارب فيزياء الجسيمات. وقد انقرض الجسيم الشبح نفسه منذ زمن بعيد، لكن تأثيره كان من المفترض أن يترك آثارًا يمكن رصدها في موجات الجذب الثقالي البدائية — وهي تموجات في نسيج الزمكان خلّفها الكون المبكر — يمكن أن ترصدها مراصد مستقبلية مثل LISA، وهي مجموعة من ثلاث مركبات فضائية تفصل بينها مسافة 2.5 مليون كيلومتر.