Суперкомпьютерное моделирование взаимодействия нейтрино и темной материи

N+1Наука

Физики предложили новую компьютерную модель взаимодействия нейтрино с темной материей

Андрей Фельдман

Распределение плотности темной материи, полученное с помощью моделирования на суперкомпьютере Фугаку. Источник: K. Yoshikawa et al. / arXiv.org, 2021

Группа японских физиков провела суперкомпьютерное моделирование взаимодействия нейтрино и темной материи для изучения процесса формирования неоднородностей во Вселенной. Ученые предложили новый метод численного анализа взаимодействия этих типов вещества, в котором нейтрино рассматриваются как непрерывно распределенная субстанция, а темная материя — как нерелятивистские частицы. Полученное физиками распределение плотности вещества в результате космологической эволюции более реалистично, чем то, которое получается, если при моделировании рассматривать нейтрино как частицы. Препринт их работы выложен на arXiv.org.

Неоднородности плотности вещества во Вселенной изначально возникли в первые моменты после Большого взрыва как квантовые флуктуации. Эти неоднородности росли, потому что гравитационное притяжение к ним было больше, чем к другим точкам расширяющейся Вселенной, и сейчас они превратились в галактики и их кластеры. На протяжении большей части истории формирования неоднородностей релятивистское вещество было представлено фотонами космического микроволнового фона, чьим вкладом в формирование неоднородностей можно пренебречь, потому что их доля в энергетическом балансе Вселенной в настоящее время равна приблизительно 10-5. Нерелятивистское вещество примерно на 85 процентов состоит из темной материи, почти вся оставшаяся доля приходится на барионное вещество, и около 10-2–10-3 массы сосредоточено в реликтовых нейтрино. Эти нейтрино на протяжении большей части жизни Вселенной были нерелятивистскими, так как наблюдения за нейтринными осцилляциями показывают, что суммарная масса всех трех ароматов этих частиц не меньше 0,06 электронвольт, тогда как температура Вселенной, приблизительно равная средней кинетической энергии нейтрино, в настоящее время и на протяжении большей части космологической эволюции Вселенной имеет порядок 10-3–10-4 электронвольт.

Несмотря на то, что доля нейтрино в массовом балансе очень мала, они все же оказывают существенное влияние на формирование неоднородностей благодаря тому, что из-за малой массы, которая для одного аромата ограничена сверху 0,086 электронвольта, дисперсия их скорости очень велика. Нейтрино больших скоростей неохотно собираются в кластеры, а их гравитационное взаимодействие с другими частицами мешает кластеризоваться и им тоже. Величина дисперсии скорости нейтрино зависит от их массы, а потому наблюдения за распределением плотности в

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба В старой коллекции находок из Костёнок нашли три кроманьонских зуба

Ученые обнаружили три кроманьонских человеческих зуба в Костёнки-1

N+1
Почему все поддерживают Бритни Спирс и признают ее след в поп-культуре Почему все поддерживают Бритни Спирс и признают ее след в поп-культуре

Самое время пересмотреть видеографию Бритни в поисках новых старых идей

РБК
Ученые объяснили, почему от красного вина чаще болит голова, чем от белого Ученые объяснили, почему от красного вина чаще болит голова, чем от белого

Почему похмелье от красного вина куда тяжелее, чем от белого?

Maxim
Как Роман Горюнов привел в Россию Apple и Tesla и вывел «СПБ Биржу» на IPO Как Роман Горюнов привел в Россию Apple и Tesla и вывел «СПБ Биржу» на IPO

Как Роман Горюнов построил и продал две российские биржи?

Forbes
10 ситуаций, когда человеку нужен не психолог, а психиатр 10 ситуаций, когда человеку нужен не психолог, а психиатр

Как распознать, когда именно пора обратиться к психиатру?

Psychologies
Эффективные упражнения на общую и силовую выносливость: видео Эффективные упражнения на общую и силовую выносливость: видео

С помощью каких несложных упражнений можно улучшить физическую форму

РБК
Как собрать майнинг ферму Как собрать майнинг ферму

Что представляет собой майнинг ферма, как она работает и как её собрать

CHIP
Шведское изобретение: как появился разводной ключ Шведское изобретение: как появился разводной ключ

Разводной ключ – универсальный инструмент, заменяющий почти все гаечные ключи

Популярная механика
«Как иронично, что фирме в сфере психического здоровья плевать на психическое здоровье собственных работников» «Как иронично, что фирме в сфере психического здоровья плевать на психическое здоровье собственных работников»

Сотрудники Spring Health жалуются на соучредительницу Эйприл Кох

VC.RU
Корона была ужасная, принцесса была прекрасная Корона была ужасная, принцесса была прекрасная

«Спенсер» Пабло Ларраина: леди Ди тошнит от Виндзоров

Weekend
Можно ли управлять эмоциональным «похмельем»? Объясняет психолог Можно ли управлять эмоциональным «похмельем»? Объясняет психолог

Что такое эмоциональное «похмелье» и как им управлять?

Inc.
Детали новых российских ракет будут смешивать Детали новых российских ракет будут смешивать

Перспективные ракеты собирают с помощью новой технологии сварки

Популярная механика
Планетологи объяснили полигональность «сердца» на Плутоне Планетологи объяснили полигональность «сердца» на Плутоне

Полигональность «сердца» на Плутоне создали процессы тепловой конвекции

N+1
Зверь с тонкой кожей Зверь с тонкой кожей

За свою карьеру Жан-Поль Бельмондо снялся в более чем 90 фильмах

Playboy
Подмосковье как прослойка между жизнью и смертью — фрагмент книги «Тень» Ивана Филиппова Подмосковье как прослойка между жизнью и смертью — фрагмент книги «Тень» Ивана Филиппова

«Тень» — произведение на грани детектива, триллера и фэнтезийного романа

Esquire
Археологи нашли на Урале погребение шаманки со связанными ногами Археологи нашли на Урале погребение шаманки со связанными ногами

Памятник относится ко второй половине IV века до нашей эры

N+1
Шипучий кумир Америки: история «Coca-Cola» Шипучий кумир Америки: история «Coca-Cola»

Вот уже 120 лет этот газированный напиток считается одним из символов Америки

Популярная механика
Рожденная в семье нацистов: как жила Одри Хепбёрн во время войны Рожденная в семье нацистов: как жила Одри Хепбёрн во время войны

Мало кто знает, но Одри Хепбёрн родилась в семье… нацистов. Да-да, именно так!

Cosmopolitan
Яркая классика Яркая классика

Здесь органично сочетаются современный комфорт и красивая стилизация под старину

SALON-Interior
Грумеры боятся стричь пуделей: 5 интересных фактов о собачьих парикмахерах Грумеры боятся стричь пуделей: 5 интересных фактов о собачьих парикмахерах

Делимся некоторыми интересными фактами о работе грумеров

Популярная механика
Как обеспечить равные возможности всем людям и заработать на этом Как обеспечить равные возможности всем людям и заработать на этом

Вовлечение в экономику людей с ограниченными возможностями

СНОБ
«Черному зеркалу» — 10 лет. Рассказываем, какие эпизоды сериала воплотились в реальность «Черному зеркалу» — 10 лет. Рассказываем, какие эпизоды сериала воплотились в реальность

Истории из «Черного зеркала», которые казались фантастикой, но стали реальностью

Esquire
«Голые» фото звезд-2021, которые лишили нас дара речи: Толкалина, Шейк и другие «Голые» фото звезд-2021, которые лишили нас дара речи: Толкалина, Шейк и другие

В 2021 году звезды не скупились на публикацию откровенных снимков

Cosmopolitan
Сибирские первопроходцы пострадали от кишечных паразитов Сибирские первопроходцы пострадали от кишечных паразитов

Ученые изучили образцы XVII–XVIII веков из Стадухинского острога

N+1
6 лекарств, из-за которых ты можешь набрать вес (и что с этим можно сделать) 6 лекарств, из-за которых ты можешь набрать вес (и что с этим можно сделать)

Какие лекарства могут спровоцировать потолстение

Cosmopolitan
Что такое метавселенная: когда ждать оживший киберпанк Что такое метавселенная: когда ждать оживший киберпанк

Что такое метавселенная и в чем преимущества по сравнению с обычным интернетом

CHIP
Мария Скобцова: как русская поэтесса Серебряного века стала святой Мария Скобцова: как русская поэтесса Серебряного века стала святой

Мария Скобцова (в миру Елизавета) прожила удивительную и очень сложную жизнь

Cosmopolitan
Ринопластика и «уколы красоты»: эксперт составил список бьюти-манипуляций Зендаи Ринопластика и «уколы красоты»: эксперт составил список бьюти-манипуляций Зендаи

Какие корректировки внесла в свою внешность Зендая

Cosmopolitan
80 м² 80 м²

Интерьер в насыщенной цветовой гамме, оформленный Антониной Белинской

AD
Нейросети, роботы, дополненная реальность: гид по международной биеннале Нейросети, роботы, дополненная реальность: гид по международной биеннале

Масштабный проект, объединяющий ученых и художников, работающих с медиа

Esquire
Открыть в приложении