Архитектор сверяется с чертежом, когда строит дом. У космологов чертёж — это стандартная модель, а рулетка — свет далёких галактик. Недавно новая «рулетка», прибор DESI, измерила расстояния до миллионов галактик с невиданной точностью. И цифры не совпали с чертежом. Как будто стены оказались на сантиметр длиннее, чем предписано, — мелочь, но весь проект под вопросом.
В роли недостающих сантиметров выступила плотность материи. Чтобы состыковать данные DESI с наблюдениями реликтового излучения (эхо Большого взрыва), учёные предположили, что в ранней Вселенной работал невидимый «клей» — новый тип нейтрино. Обычные нейтрино почти неосязаемы, но эти, стерильные, ещё призрачнее: они не участвуют даже в слабых взаимодействиях, а общаются с миром через лёгкую частицу-посредника. Такой посредник заставляет излучение и нейтрино обмениваться энергией, как два сообщающихся сосуда.
В результате «клей» меняет картину реликтового излучения, снижает расчётную плотность материи и сближает показания DESI с другими экспериментами. Особенно важно, что исчезает давний спор о массе нейтрино: лабораторные опыты давали одно значение, космологические — другое. Новая модель примиряет их. Более того, она смягчает и знаменитый кризис постоянной Хаббла — расхождение в скорости расширения Вселенной, измеренной разными методами.
Анализ показал, что данные предпочитают модель со стерильными нейтрино на уровне 2,7 сигма. Это не окончательное открытие, но серьёзная заявка. Как если бы в шуме помех впервые прорезался чей-то голос — пока неразборчиво, но уже не случайность.
как её написали авторы, на английском arXiv:2605.18716
Recent DESI BAO measurements, combined with CMB data, reveal a tension within the $$\Lambda$$CDM model that leads to a discrepancy between cosmological and laboratory bounds on the summed neutrino mass. We show that a recoupled interacting radiation component can alleviate this cosmological tension, as well as the one with neutrino oscillation experiments. Sterile neutrinos interacting through a light pseudoscalar mediator provide a concrete realization of this scenario. The resulting interacting fluid modifies the CMB phenomenology, lowers the preferred matter density, and improves the consistency between CMB and DESI BAO measurements. Combining CMB with DESI DR2 BAO measurements, we find a $$2.7 \sigma$$ preference for a nonzero interacting sterile neutrino component, $$ sp=0.253 \pm 0.094$$, corresponding to an improvement $$\Delta \chi^2=-8.98$$ relative to $$\Lambda$$CDM. The model also reduces the tension with the SH0ES determination of the Hubble constant to the $$2.4\sigma$$ level.
Стерильные нейтрино настолько неуловимы, что могут пролететь сквозь свинцовую плиту толщиной в световой год и не задеть ни одного атома.
В романе «Задача трёх тел» Лю Цысиня инопланетяне используют нейтрино для сверхсветовой связи — фантастика, но стерильные нейтрино могли бы стать идеальными почтальонами сквозь звёзды.