我们所知的宇宙始于138亿年前的⼤爆炸。理论上，⼤爆炸之后应该产⽣了相同数量的物质和反物质。我们知道，当物质与反物质碰撞时，它们会湮灭只留下能量。这就意味着，如果理论是正确的，那么物质将与反物质完全湮灭，使宇宙只剩下能量。但很显然，这没有发⽣，否则我们今天就看不到由物质构成的星系、恒星、⾏星，更不⽤说我们了。那么，究竟是什么导致了物质和反物质之间的不对称性？这是物理学最⼤的谜团之⼀。
在近期的⼀项研究中，⼀组研
究⼈员发现，对遥远星系中氦的含量与类型的新的测量，或许能为解答这个⻓久以来的谜团提供思路。宇宙⼤爆炸之后，在⼤爆炸的⼏微秒后，我们熟悉的质⼦和中⼦⾸先被创造出来。不久后，氢和氦等轻元素的原⼦核开始形成，这个过程被称为⼤爆炸核合成。今天，氢和氦仍然是宇宙中最丰富的元素，它们是恒星的主要成分。在形成的原⼦核中，有75%是氢原⼦核，24%是氦原⼦核，还有少量较重的原⼦核。
根据物理学界最⼴泛接受的关于这些原⼦核形成的理论，基本粒⼦中微⼦和反中微⼦在形成氦原⼦核的过程中发挥了重要作⽤。氦在早期宇宙中的形成分两步进⾏。⾸先，在⼀系列与中微⼦和反中微⼦有关的过程中，相互转化。接着，随着宇宙冷却，这些转化过程就会停⽌，质⼦与中⼦便以⼀定的⽐例确定了下来。理论物理学家可以通过创建模型来测试在早期宇宙中，中微⼦与反中微⼦的相对数量会如何影响质⼦与中⼦的⽐例。
如果有更多的中微⼦，那么模型就会显示出更多的质⼦和更少的中⼦。氦是由两个质⼦和两个中⼦组成的，⽽氢只有⼀个质⼦，没有中⼦。所以早期宇宙中的可⽤中⼦越少，产⽣的氦就越少。直⾄今⽇，科学家仍可以探测到在⼤爆炸核合成过程中形成的原⼦核。因此，他们可以推断出有多少中微⼦和反中微⼦存在于早期宇宙中。⽽这⼀点可以通过观测富含氢和氦等轻元素的星系来实现。在⼀系列⾼能粒⼦碰撞中，如氦等元素在早期宇宙中形成了。
图中的D代表具有⼀个质⼦（p）和⼀个中⼦（n）的氢同位素——氘，γ表示光⼦。在图中所示的⼀系列链式反应中，质⼦和中⼦聚变成氘，然后氘核⼜聚变成氦核。去年，⽇本科学家发布了由昴星团望远镜收集的10个星系的数据，这些星系距离我们⾮常遥远，⽽且⼏乎完全都由氢和氦组成。昂星团望远镜位于位于夏威夷的⼀座⼭上。
利⽤⼀种可以根据望远镜观察到的光的波⻓来区分不同的元素的技术，昂星团望远镜的科学家准确地确定了这10个星系中的每个星系的氦含量。他们发现，氦的含量要少于之前公认的理论预测。在新的研究中，研究⼈员基于这个结果往回追溯，计算出了需要多少中微⼦和反中微⼦，才能产⽣数据中所发现的氦丰度。在先前被⼴为接受的理论预测中，早期宇宙中应该有相同数量的中微⼦和反中微⼦。
然⽽，当研究⼈员想要得出与新数据相匹配的预测时，发现中微⼦的数量⼤于反中微⼦。这意味着什么？对这些富氦星系进⾏的新的数据分析具有深远的影响，因为它可以解释物质与反物质之间的不对称性。昂星团的数据将这种不平衡的来源直接指向了中微⼦。通过⼀些已知的和可能的粒⼦物理学过程，中微⼦的不对称性可以扩展为所有物质的不对称性。这项研究结果是理论物理界的⼀种常⻅结果。
简单来说，他们发现了⼀种能够导致物质与反物质不对称性的可能途径，但这并不意味着物质与反物质的不对称性就⼀定是以这种⽅式产⽣的。那么，这些微⼩的中微⼦是回答“万物为何存在”这个古⽼问题的关键吗？新的这项研究表明，是有可能的。