Подобно на мухите, хванати в копринена паяжина, призрачни частици, известни като неутрино, са оплетени в космическа мрежа от галактики.
Те почти нямат маса. Те преминават като субатомни привидения през друга материя, едва взаимодействайки с нея.
И въпреки това, тези мистериозни частици са променили фундаментално хода на Вселената, разкриват нови изследвания.
Разглеждайки повече от 1 милион галактики, учените определиха как гравитацията на неутринос влияе неуловимо на местата, където галактиките за първи път се сляха след Големия взрив. Резултатите дават представа за това, което според учените е най-ранният наблюдателен момент след Големия взрив.
Новият резултат "добавя към силата на нашето убеждение, че наистина разбираме как Вселената се е развила от около секунда след Големия взрив нататък", каза съавторът на изследването Дан Грийн, космолог от Калифорнийския университет в Сан Диего.
От гореща каша до призрачна мрежа
Малко след Големия взрив, Вселената е била супа бъркотия от неутрино, електрони, неутрони, протони и фотони. Една секунда вътре неутрино - най-лекото и най-малко взаимодействащо от частиците - беше първото, което се отдели от останалата част от материята и приближи мащаба към разширяващото се пространство на Вселената с почти бързината на светлината. Учените наричат това разпределение на първите неутрино космическият фон на неутрино.
Бързо напред около 380 000 години и Вселената се охлажда достатъчно, че протоните и електроните се кондензират в атоми и освобождават първата светлина на Вселената - космическия микровълнов фон. Бързото навън разширение на частиците се забави, когато атомите, теглени от гравитацията, започнаха да се струпват. Извънредно време, галактиките, засети в по-големите групи с най-голяма плътност, в крайна сметка образуват мрежата от галактики, видими в цялата вселена днес.
Космическият микровълнов фон може да даде поглед върху първоначалното разпределение на материята в доста ранната Вселена. Но протоните и електроните не бяха единствените неща, засягащи структурата на Вселената - неутрино също играе роля.
Тъй като неутрино най-напред напуснаха супата от частици и едва ли взаимодействаха с нещо оттогава, те се навиха на малко по-различни места от бучките атоми. Това, хипотезират учените, остави лек, но видим ефект върху структурата на космическата мрежа. Изучавайки 1,2 милиона галактики, учените потвърдиха, че гравитацията на неутрино леко промени структурата на мрежата. Резултатите от тях бяха публикувани на 25 февруари в списанието Nature Physics.
Преди това учените са виждали само косвени намеци за ефектите на неутрино в космическия микровълнов фон. "Това е първото доказателство от разпространението на материята и галактиките", заяви Грийн пред Live Science
Докато космическият микровълнов фон осигурява моментна снимка на Вселената след няколкостотин хиляди години, космическият неутрино фон може да създаде отново първите хиляда или около секунди, предлагайки най-ранния поглед върху наблюдаваната Вселена.
Днес неутрино продължават да избягват учени, които ги изучават, тъй като взаимодействат толкова слабо с атоми, тъмна материя и дори други неутрино. Новите резултати, които показват слабото взаимодействие между неутрино и материя, също могат да помогнат на учените да разберат по-добре тези неуловими частици на по-малки скали тук на Земята, заяви Грийн пред Live Science.
"Има тясна връзка между мащабните и дребномащабните изследвания на неутрино", казва Бил Луис, физик в Националната лаборатория в Лос Аламос, който не е участвал в новите изследвания. "Комбинирането на мащабни и дребномащабни изследвания ще ни помогне да разберем повече за неутрино и космологията."
Откритието може дори да бъде в състояние да помогне да се определи дали има друг вид неутрино в допълнение към вече известните три, Луи каза пред Live Science.
