Космический рецепт: сколько гелия было в начале экспресс

Оригинал: "The LBT $$Y_{\rm p}$$ Project I: An Improved Determination of the Primordial Helium Abundance -- Project Description, Sample Selection, Observations, and Methodology"
arXiv:2601.22232 · 2026-01-29 · CC BY 4.0 · 1 мин
Астрономы заново пересчитали долю гелия в древних облаках газа, чтобы уточнить, сколько видов нейтрино существует.

📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Гелий в воздушном шарике — тот самый газ, который заставляет его взлетать. Но задолго до шариков гелий появился в первые минуты после Большого взрыва. Его точное количество во Вселенной — как отпечаток пальца: по нему можно узнать, сколько видов нейтрино (частиц-призраков, проходящих сквозь стены) существует.

Астрономы нашли способ измерить этот отпечаток точнее. Они смотрят на далёкие облака раскалённого водорода, где почти нет тяжёлых элементов — такие облака сохранили состав ранней Вселенной. Новый метод анализа спектров, полученных на Большом бинокулярном телескопе в Аризоне, позволяет определять долю гелия с погрешностью около 2% для каждого облака. А отобрав лучшие облака, учёные надеются достичь общей точности 0,5%.

Спектр — это разложение света облака на цвета, как радуга. По яркости линий гелия и водорода можно вычислить, сколько гелия было в облаке.

Зачем такая точность? Число видов нейтрино в Стандартной модели физики частиц равно трём. Но если измерения гелия покажут другое значение, это будет намёком на новую физику — например, на существование стерильных нейтрино, которые не взаимодействуют с веществом. Так что точный подсчёт гелия в древнем газе — это проверка самых основ нашего понимания мира.

Гелий сначала нашли на Солнце, а не на Земле: в 1868 году астрономы увидели неизвестную линию в спектре солнечного света и назвали элемент в честь Гелиоса — греческого бога Солнца.

В романе «Солярис» Станислава Лема океан планеты состоит из неизвестной формы материи; точные измерения космического состава могли бы помочь отличить обычную материю от экзотической.

Учёные
Albert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgePaul DiracEmilio Gino Segrè
Понятия
спектроскопия содержания дейтерия иттербий первичный нуклеосинтез LSST металличность обогащение металлами ранней Вселенной металлы европий критерий отношения правдоподобия LHCb бедный металлами ниобат лития звёзды населения III нейтринный телескоп прецизионная фотометрия