Нейтрино формируют Вселенную: загадка частиц-призраков получила доказательства

Нейтрино: загадка частиц-призраков получила доказательства

Долгое время сложной космологической загадкой считалось влияние нейтрино на формирование Вселенной. Теперь ученые пришли к выводу, что эффект, который оказывают таинственные субатомные частицы, можно рассчитать. Этим занимается международная исследовательская группа под руководством профессора Наоки Йошида из Института физики и математики Вселенной им. Кавли.

Ученым удалось создать модель, точно отображающую роль нейтрино в эволюции Вселенной. Для этого использовалась система дифференциальных уравнений, известная как уравнения Власова-Пуассона.


С ее помощью получены объяснения, как нейтрино движутся в космосе с различными значениями, которые присвоены их массе. Распределение нейтрино по скоростям дало понимание в эволюции во времени. А затем ученые рассчитали, каким образом нейтрино влияют на формирование и эволюцию отдельных галактик. Результаты показали, что нейтрино подавляют кластеризацию темной материи.

Она является неопределенной массой во Вселенной и в галактиках. Но богатые нейтрино области коррелированны с массовыми накоплениями галактик и температура нейтрино меняется в зависимости от массы нейтрино.

Самыми четкими экспериментами, которые дают оценку массы нейтрино, считаются космологические наблюдения. И положиться на них можно в том случае, когда предсказания моделирования верны.


По словам ведущего исследователя Коджи Йошикава в целом результаты изучения согласуются с теоретическими предсказаниями, а также и с результатами предыдущих симуляций. Они важны, поскольку устанавливают ограничения на неизвестное количество массы нейтрино.

Это самые легкие частицы и об их массе удалось узнать, только благодаря открытию в физике, сделанному в 2015 году и отмеченному Нобелевской премией. Эту награду получили сразу два исследователя за отдельные открытия, которые связаны между собой и доказывают, что один вид нейтрино способен превращаться в другой.

Ссылка: «Космологические модели Власова – Пуассона формирования структур с реликтовыми нейтрино: нелинейная кластеризация и масса нейтрино» Коджи Йошикава, Сатоши Танака, Наоки Йошида и Шун Сайто, 30 ноября 2020 г., The Astrophysical Journal.DOI: 10.3847 / 1538-4357 / abbd46