Ein vergessenes „Geisterteilchen“ könnte erklären, warum das Universum existiert
Von KI aus dem Bericht von sciencealert.com geschrieben. Von keinem Menschen geprüft.
Physiker vermuten, dass eine lange übersehene Art von sterilen Neutrinos, die nach dem Urknall langsam zerfielen, das kosmische Gleichgewicht zugunsten der Materie gegenüber der Antimaterie verschob – und damit möglicherweise erklärt, warum überhaupt etwas existiert.
Die Physiker Rishav Roshan von der University of Southampton und Sudipta Show vom Indian Institute of Technology Kanpur haben in der Fachzeitschrift Physical Review Letters eine Arbeit veröffentlicht, in der sie vorschlagen, dass eine bestimmte Art von sterilem Neutrino – ein hypothetisches Teilchen, das kaum mit gewöhnlicher Materie wechselwirkt und nur die Schwerkraft sowie einen außerordentlich schwachen Higgs-Einfluss spürt – eines der tiefsten Rätsel der Wissenschaft lösen könnte. Der Urknall hätte eigentlich gleiche Mengen an Materie und Antimaterie erzeugen müssen, die sich gegenseitig vernichtet und ein Universum aus reiner Energie zurückgelassen hätten. Doch die Materie überlebte. Das Modell der Forscher beschreibt ein „entkoppeltes“ schweres steriles Neutrino, das – anders als seine beiden Geschwisterteilchen unter den sterilen Neutrinos – nach dem Urknall lange genug bestand, um vorübergehend die gesamte Energiedichte des Universums zu dominieren. Diese zeitweilige Dominanz verschob die kosmische Temperatur genau in dem Moment, in dem Materie- und Antimaterieteilchen miteinander wechselwirkten, und erzeugte so ein verschwindend kleines Ungleichgewicht, das einem Bruchteil der Materie das Überleben ermöglichte. Ein anschließender Prozess wandelte dann einen Teil der überschüssigen Leptonen in Quarks um, aus denen Protonen und Neutronen entstanden. Da die Studie eine Masse für das leichteste Neutrino berechnet, lässt sich die Theorie durch Teilchenphysik-Experimente überprüfen und widerlegen. Das Geisterteilchen selbst ist längst erloschen, doch sein Einfluss dürfte nachweisbare Spuren in primordialen Gravitationswellen hinterlassen haben – Erschütterungen der Raumzeit aus dem frühen Universum, die künftige Observatorien wie LISA, ein Trio von Raumsonden im Abstand von 2,5 Millionen Kilometern, möglicherweise aufspüren könnten.
