Η θεωρία που περιγράφει με καλή προσέγγιση το σύμπαν μας, είναι γνωστή ως τo «Καθιερωμένο Πρότυπο της Κοσμολογίας», και συντομογραφικά αναφέρεται ως ΛCDM. Στο ΛCDM, κυριαρχεί η σταθερή ποσότητα σκοτεινής ενέργειας (η κοσμολογική σταθερά Λ) μαζί με την ψυχρή σκοτεινή ύλη (Cold Dark Matter=CDM). Δυστυχώς όμως αυτή η θεωρία είναι ελλιπής, αφού υπάρχουν αναπάντητα ερωτήματα και ανωμαλίες. Αλλά το ίδιο ισχύει για όλες τις φυσικές μας θεωρίες. Οι ανωμαλίες στην τυπική κοσμολογία θα μπορούσαν να μας καθοδηγήσουν προς μια ακόμη καλύτερη θεωρία. H «διαφορά S₈» εκφράζει ένα τέτοιο ερωτηματικό στο κοσμολογικό μοντέλο ΛCDM. Το S₈ ποσοτικοποιεί το πλάτος των διακυμάνσεων^(*) της ύλης στο σύμπαν. Προσδιορίζεται από μετρήσεις της αρχέγονης μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου και μετρήσεις του φαινομένου ασθενούς βαρυτικού φακού. Το πρόβλημα είναι ότι η τιμή του S₈ που δίνουν οι δυο μέθοδοι αποκλίνουν μεταξύ τους. Κι αυτό ονομάζεται S₈ tension, που σημαίνει ότι μάλλον λείπει κάτι σημαντικό από το καθιερωμένο κοσμολογικό μοντέλο (ΛCDM).

Μια πρόσφατη δημοσίευση με τίτλο «A solution to the S₈ tension through neutrino–dark matter interactions» επιχειρεί να δώσει μια λύση στη διαφορά S₈. Οι ερευνητές Zu et al προτείνουν ότι αυτή η διαφορά μπορεί να μειωθεί ή να εξαλειφθεί, αν θεωρήσουμε πιθανές αλληλεπίδραση μεταξύ νετρίνων και σκοτεινής ύλης.

Τα νετρίνα και η σκοτεινή ύλη είναι δύο από τα λιγότερο κατανοητά συστατικά του σύμπαντος, ωστόσο και τα δύο παίζουν κρίσιμο ρόλο στην κοσμική εξέλιξη. Ενδείξεις σχετικά με τις θεμελιώδεις ιδιότητές τους μπορεί να προκύψουν από αποκλίσεις στις κοσμολογικές μετρήσεις σε διαφορετικές εποχές της κοσμικής ιστορίας. Πιθανές αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους θα μπορούσαν να αφήσουν ξεχωριστά αποτυπώματα στις κοσμολογικές παρατηρήσεις, ανοίγοντας ένα σπάνιο παράθυρο στη φυσική του σκοτεινού τομέα πέρα ​​από το καθιερωμένο πρότυπο (ΛCDM).

Στην δημοσίευση των ερευνητών Zu et al παρουσιάζονται στοιχεία σύμφωνα με τα οποία οι αλληλεπιδράσεις σκοτεινής ύλης και νετρίνων μπορούν να εξηγήσουν την παρατηρούμενη διαφορά S₈. Δείχνουν ότι αρκεί γι αυτό να θεωρηθεί μια ισχύς αλληλεπίδρασης νετρίνων-σκοτεινής ύλης u≈10⁻⁴. Όμως τα ευρήματά τους έχουν στατιστική ακρίβεια 3σ, κάτω από το όριο των 5σ που απαιτείται για να γίνει αποδεκτή η ανακάλυψη. Η τελική ετυμηγορία θα προκύψει από ακριβέστερους θεωρητικούς υπολογισμούς σε συνδυασμό με την συλλογή περισσότερων παρατηρησιακών δεδομένων, για παράδειγμα από το Αστεροσκοπείο Vera C. Rubin ή άλλων Παρατηρητηρίων.

διαβάστε περισσότερα: Scientists may be approaching a ‘fundamental breakthrough in cosmology and particle physics’ — if dark matter and ‘ghost particles’ can interact

(*) Ισχύει: , όπου το Ω_m καθορίζει τη μέση πυκνότητα της ύλης στο σημερινό σύμπαν, το σ₈ καθορίζει το πλάτος των διακυμάνσεων της ύλης σε σφαίρα ακτίνας 8h^-1 Mpc, όπου h=Η₀/(100km/s/Mpc) και Η₀ η τιμή της σταθεράς του Hubble σήμερα.

Κατηγορίες:ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΣΚΟΤΕΙΝΗ ΥΛΗ, ΣΥΜΠΑΝ

Ετικέτες: ΝΕΤΡΙΝΑ, ΝΕΤΡΙΝΟ, PHYSICS