Neutriinot varhaisessa maailmankaikkeudessa

Alkuräjähdys

Alkuräjähdysteoria on kiivaan tutkimuksen kohteena. Aivan alkuhetken tilannetta ei vielä tunneta, mutta jo sekunnin vanhan maailmankaikkeuden tila on mallinnettu. Mallit selittävät maailmankaikkeuden taustasäteilyn (mikroaaltoja), useiden hiukkasten runsauden maailmassa, ja jopa keveimpien alkuaineiden suhteelliset osuudet.

Entistä paremmat mittaukset antavat haasteita kosmologeille. Ne asettavat tiukkoja rajoituksia varhaisen maailmankaikkeuden olosuhteille. Koska nuo olosuhteet riippuivat suuresti alkeishiukkasista ja niiden välisistä vuorovaikutuksista, voidaan havainnoista tehdä pitkälle meneviä johtopäätöksiä alkeishiukkasia kuvaavista teorioista.

Eräät viime aikojen tarkimmista mittauksista eivät kuitenkaan enää sovi yhteen teorian kanssa. Onko jotain nyt mennyt pieleen? Voi olla, että teoria ei ole riittävän tarkka kuvaamaan lopputulosta, mutta yhtä hyvin saattaisivat havainnot olla hieman väärin tulkittuja. Niin havaintojen tulkinnassa kuin mallien rakentelussa on käytetty hyvin monimutkaisia menetelmiä, jotka riippuvat useasta vajavaisesti tunnetusta seikasta. Kaikkein kutkuttavin vaihtoehto olisi, että maailmankaikkeuden alussa olisi tapahtunut ilmiöitä, jotka ovat nykyfysiikalle vieraita.

Neutriinot kauan sitten

Neutriinoilla oli hyvin ratkaiseva merkitys varhaisen maailmankaikkeuden kehitykseen. Alkuräjähdysteoriaa on käytetty neutriinomallien testaamiseen. Useita neutriinomalleja onkin suljettu pois koska ne eivät sovi yhteen maailmankaikkeutta koskevien havaintojen kanssa. Erityisesti keveiden alkuaineiden suhteelliset osuudet asettavat rajoituksia neutriinojen ominaisuuksille.

Lisätietoja