Астрономы показали, как нейтрино влияет на структуру Вселенной

Японские ученые представили результаты компьютерного моделирования, которые показали точную роль нейтрино в крупномасштабной структуре Вселенной.
Астрономы показали, как нейтрино влияет на структуру Вселенной
University of Tsukuba

Нейтрино, хоть и имеют очень маленькую массу, сильно влияют на структуру Вселенной. Физики построили модель, которая описывает это влияние и показывает, как распределяется нейтрино во Вселенной

Нейтрино — частицы с очень маленькой массой, которые образуются в результате ядерных реакций распада и синтеза. Они слабо взаимодействуют с окружающей материей, поэтому способны путешествовать по космическому пространству на очень большие расстояния и способны рассказать исследователям о многих интересных процессах, происходящих в отдаленных частях Вселенной.

Однако зарегистрировать нейтрино крайне сложно, ведь они практически не взаимодействуют с частицами барионной материи. Ученым очень важно знать массу этих частиц как можно точнее, так как это значение используют многие теоретические модели, описывающие эволюцию Вселенной.

Авторы нового исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal, создали компьютерную симуляцию, которая позволяет получить одну из самых точных оценок влияния нейтрино на крупномасштабную структуру Вселенной. Для этого исследователи решили систему уравнений Власова–Пуассона, которые описывают движение частиц во Вселенной. Затем авторы провели моделирование для различных значений массы нейтрино и проанализировали влияние параметров этих частиц на крупномасштабную структуру Вселенной.

Результаты моделирования показывают, например, что нейтрино сдерживают скопление темной материи, которая составляет четверть массы нашей Вселенной. Это, в свою очередь, замедляет процесс образования галактик. Ученые также показали, что богатые нейтрино области находятся в больших скоплениях галактик и что эффективная температура нейтрино существенно меняется в зависимости от их массы.

Эта работа представляет собой важную веху в моделировании Вселенной и прокладывает путь для дальнейшего изучения влияния нейтрино на формирование крупномасштабной структуры. Новый подход к моделированию может быть использован для изучения динамики нейтрино и описания альтернативных типов темной материи. В конечном счете, это может привести к точному определению массы нейтрино.