В самом начале, спустя мгновения после Большого взрыва, Вселенная была устроена до смешного симметрично: частиц и античастиц — поровну. Но случился перекос, крошечный, как одна лишняя песчинка на килограмм сахара, и весь привычный нам мир — звёзды, планеты, люди — возник из этого избытка. Как именно природа устроила этот перевес, до сих пор загадка.
Один из подозреваемых — сверхтяжёлые нейтрино. Распадаясь, они создали чуть больше материи. Но сами по себе они не решают другую задачу: почему обычные нейтрино, летящие сквозь нас миллиардами каждую секунду, вообще имеют массу. Тут на сцену выходит майорон — частица-невидимка. Она возникает, когда некая глобальная симметрия (правило, по которому живут частицы) ломается, как ветка под тяжестью снега. Майорон не только дарит массу нейтрино, но и сам может заполнять космос, притворяясь тёмной материей.
Авторы новой работы нашли узкий коридор, где все три роли майорона сходятся: он и тёмная материя, и причина массы нейтрино, и свидетель того самого древнего перекоса. Ключ — в массе сверхтяжёлых нейтрино. Если она слишком мала, майоронов рождается так много, что они разогрели бы космос сильнее, чем мы видим. Если велика — их слишком мало для тёмной материи. Вычисления показали, что майороны должны были рождаться в основном за счёт «замерзания» — медленного накопления из плазмы ранней Вселенной, как иней на стекле в морозный день.
Так одна и та же частица связывает три великие загадки: откуда взялась материя, почему нейтрино не безмассовые призраки и что скрывается под маской тёмной материи. Если будущие телескопы увидят характерный сигнал распада — крошечную вспышку в пустоте, — мы узнаем, что древний перекос, породивший всё сущее, оставил после себя не только нас, но и тихое эхо в виде вездесущих майоронов.
Майорон назван в честь итальянского физика Этторе Майораны, который загадочно исчез в 1938 году. Частица, как и её создатель, остаётся неуловимой.