Jų masė kol kas dar nėra žinoma, bet pats masės egzistavimo faktas leidžia manyti, kad turi būti ir ketvirtas neutrino tipas, sakė „Fermilab“ (JAV) mokslininkas Scottas Dodelsonas. Taip yra dėl to, kad visos kitos dalelės savo masę įgyja dėl dviejų komponentų su priešinga kvantine savybe – sukiniu – derinio.
Visų trijų žinomų neutrino tipų sukiniai yra kairieji, todėl mokslininkai tvirtina, kad turi būti dar vienas neutrino tipas su dešiniuoju sukiniu. „Steriliaisiais“ vadinami neutrinai, kaip manoma, su įprasta materija sąveikauja tik gravitacijos būdu bei yra masyvesni už geriau pažįstamus neutrinus.
Jei sterilieji neutrinai turėtų masę, trilijonus kartų didesnę už kairiojo sukinio giminaičių, tai į lengvesnius neutrinus jie būtų skilę per pirmąją sekundę po Didžiojo sprogimo. Bet jei masės santykis yra tik šimtų tūkstančių eilės (t.y., jų masė yra keli tūkstančiai elektronvoltų), tuomet dauguma jų iki šiol turėtų egzistuoti, bet su laiku kai kurie jų skyla į lengvesnius neutrinus ir rentgeno spindulių dažnio fotonus.
S.Dodelsonas ir Lawrence Widrow iš Karalienės universiteto Kingstone (Kanada) 1994 metais pasiūlė idėją, kad tokios santykinai mažos masės sterilieji neutrinai galėtų sudaryti tamsiąją materiją, kurios pagal masę Visatoje turėtų būti šešis kartus daugiau už normaliąją materiją.
Tuomet Kalifornijos universiteto Los Andžele (JAV) mokslininkai, vadovaujami Alexanderio Kusenko, apskaičiavo, kad sterilieji neutrinai, atsiradę supernovų metu, po sprogimo atsiradusias neutronines žvaigždes galėtų įgreitinti iki greičių, skaičiuojamų tūkstančiais kilometrų per sekundę – tokio reiškinio iki tol niekas negalėjo paaiškinti.
Dabar A.Kusenko ir Peteris Biermannas iš Maxo Plancko radijo astronomijos instituto (Vokietija) mano, kad sterilieji neutrinai taip pat galėjo padėti susiformuoti pirmosioms žvaigždėms. Wilkinsono mikrobangų anizotropijos zondo (WMAP - Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) stebėjimų duomenys, NASA išplatinti 2003 metais, verčia manyti, kad pirmosios žvaigždės dujas jonizuoti pradėjo jau po 200 milijonų metų. Tai astronomams pateikė mįslę, nes pagal teorinius duomenis tuo metu buvo apskritai per anksti dujoms kauptis į žvaigždes.
Bet nauji WMAP stebėjimo rezultatai, paskelbti praėjusį antradienį, rodo, kad dujų jonizacija nevyko 400 mln. metų – tai palaisvino griežtas pirmųjų žvaigždžių susiformavimo laiko ribas. Visgi, A.Kusenko teigimu, ir šis laikas yra keliais šimtais milijonų metų trumpesnis nei tikėtasi skaičiuojant pagal standartines žvaigždžių formavimosi teorijas.
Jis sakė, kad sterilieji neutrinai galėtų panaikinti šį skirtumą paskatindami molekulinio vandenilio formavimąsi ankstyvoje Visatoje. Molekulinis vandenilis ataušina dujų debesis, todėl jie lengviau susitraukia ir suformuoja žvaigždes.
Molekulė gali susiformuoti tada, kai jungiasi du vandenilio atomai. Bet A.Kusenko sakė, kad jungimosi reakcija vyksta daug greičiau jei vienas iš atomų būna jonizuotas. Ir, jo teigimu, jonizaciją galėjo sukelti rentgeno spinduliai, išsiskyrę skylant neutrinams.
„Taigi, steriliųjų neutrinų skilimas jonizavo pakankamai dujų, kad susidarytų molekulinis vandenilis, o tai pagreitino pirmųjų žvaigždžių formavimąsi“, - sakė A.Kusenko.
Jis teigia, kad faktas, jog sterilieji neutrinai gali slypėti už tokios daugybės astrofizikinių mįslių, yra „labai svarbus sutapimas“ ir „stipri indikacija, kad tai gali būti teisybė“.
S.Dodelsonas sakė, jog mokslinio darbo žavingumas slypi fakte, kad nesiūlomos visiškai egzotiškos dalelės. „Visi įsitikinę, kad tie dalykai egzistuoja. Tai yra elegantiškas minimalistinis būdas išspręsti kai kuriuos Visatos uždavinius“.
„Nemanau, kad atliktas koks nors dalelių tyrimo eksperimentas, paneigęs galimybę egzistuoti tam, apie ką šie mokslininkai šneka. Bet tai – tik viena iš daugelio tamsiosios materijos galimybių“, - sutiko Harvardo universiteto (JAV) mokslininkas Gary Feldmanas.
Steriliųjų neutrinų tamsiosios materijos patvirtinimą galima būtų gauti stebint galaktikų spiečius – manoma, kad juose yra milijoną milijardų kartų daugiau tamsiosios materijos, nei sveria Saulė. Šiuos neutrinus galima būtų aptikti pagal rentgeno spindulius, išskiriamus skilimo metu. Bet A.Kusenko sakė, kad stebėjimo duomenis bus sunku interpretuoti: „Bėda tame, kad reikės atskirti šią spektro liniją nuo įvairiausių įprastinių spektro linijų, kurias sukuria spiečiuje esančios dujos“.
Jis sakė, kad mokslininkai galbūt turėtų daugiau galimybių atrasti skirtingus steriliųjų neutrinų tipus, kurie nėra tokie masyvūs, kaip neutrinai, kurie, kaip manoma, sudaro tamsiąją materiją. Prieš kelis metus eksperimentas Los Alamos Nacionalinėje laboratorijoje (JAV) pateikė duomenų, kurie byloja, jog egzistuoja neutrinas, kurio masė yra maždaug 1 elektronvoltas.
„Fermilab“ dabar vykdo eksperimentą, vadinamą „MiniBooNE“. Jo tikslas – patvirtinti Los Alamos gautą rezultatą. Tikimasi, kad galutiniai duomenys bus paskelbti dar šiais metais. „Tai gali būti šio tamsiosios materijos neutrino brolis“, - sakė A.Kusenko. jo teigimu, toks atradimas parodytų, kad „pasaulyje gali egzistuoti ir kitų tipų steriliųjų neutrinų“.
