Науковці відкрили новий вид нейтрино, що пояснює природу темної матерії

Нове пояснення для розбіжностей у вимірюваннях часу життя нейтрона запропонував фізик Євген Окс з Університету Оуберна. Він вважає, що частина нейтронів може розпадатися не на три звичні частинки — протон, електрон і антинейтрино — а на дві: нейтрино і особливий вид атома водню, невидимий для сучасних детекторів.

Традиційно в експериментах «beam» час життя нейтрона оцінюють у 888 секунд, а у «bottle» — 878 секунд. Ця різниця у 10 секунд надто велика, щоб списати її лише на похибки. Окс пояснює, що вона може виникати через новий тип атома водню — «другий різновид», де електрон розташовується надзвичайно близько до протона. Така структура позбавлена електричного дипольного моменту, тому не випромінює й не поглинає світла, залишаючись непомітною для звичайних приладів.

Розрахунки показують, що ймовірність такого «невидимого» двочастинкового розпаду виявилася в 3000 разів вищою, ніж вважали раніше. За оцінкою Окса, це становить близько 1% усіх розпадів нейтронів, чого достатньо, щоб пояснити 10-секундну різницю між двома типами експериментів.

Окрім вирішення загадки часу життя нейтрона, ця гіпотеза може мати й ширші наслідки для науки. Якщо такі «темні» атоми водню дійсно існують, вони можуть становити частину баріонної темної матерії — звичайних частинок, які лишаються невидимими у Всесвіті, але беруть участь у його гравітаційних процесах.

Цікаво, що Окс раніше вже припускав зв’язок таких «темних» атомів із незвичайним спадом у випромінюванні водню, який виявили астрономи під час досліджень раннього Всесвіту. Теорія не виходить за межі стандартної квантової фізики й не потребує додавання нових частинок, що робить її особливо цікавою для подальших перевірок.