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

Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев Генетики прочитали ДНК последних охотников-собирателей Гималаев

Генетики проанализировали ДНК больше ста представителей группы рауте

N+1
«Я шагаю по Сансет-бульвару». Каким получился дебютный роман Тарантино «Я шагаю по Сансет-бульвару». Каким получился дебютный роман Тарантино

Размышляем о кинематографическом наследии и литературном дебюте Тарантино

РБК
Мажорные аккорды российских атомщиков: как технологии открывают путь к (почти) неисчерпаемой энергии Мажорные аккорды российских атомщиков: как технологии открывают путь к (почти) неисчерпаемой энергии

Реактор БН-800: как он может повлиять на будущее человечества?

СНОБ
Un italiano vero Un italiano vero

Согласно данным исследования YouGov, итальянская кухня самая популярная в мире

Bones
14 удивительных фактов о Помпеях 14 удивительных фактов о Помпеях

Какие тайны Помпей под собой сохранил шестиметровый слой пепла?

ТехИнсайдер
По следам Арсеньева По следам Арсеньева

Приморские трэвел-журналисты повторили части двух экспедиций Владимира Арсеньева

Отдых в России
Как не мерзнуть в мороз? Как не мерзнуть в мороз?

Одежда с электроподогревом. Что это такое?

Maxim
Страшные сказки: за что актеры ненавидели режиссера Александра Роу Страшные сказки: за что актеры ненавидели режиссера Александра Роу

Когда-то режиссера Александра Роу недолюбливали и актеры, и чиновники

Cosmopolitan
Игра давно не та: бездна неймдроппинга, извинения перед бывшими и агрессивный рэп. Первый взгляд на альбом Oxxxymiron Игра давно не та: бездна неймдроппинга, извинения перед бывшими и агрессивный рэп. Первый взгляд на альбом Oxxxymiron

Давид Чебанов разбирается, каким Оксимирон возвращается в рэп

Esquire
Как кумир миллионов Моргенштерн стал врагом для страны Как кумир миллионов Моргенштерн стал врагом для страны

Как честность Моргенштерна сыграла с ним злую шутку

Cosmopolitan
Трансформация Facebook: есть ли жизнь в метавселенной? Трансформация Facebook: есть ли жизнь в метавселенной?

Корпорация Meta делает ставку на развитие виртуальной реальности

Эксперт
Психологи из Беркли назвали 13 книг, которые помогут избавиться от тревоги и стать продуктивнее Психологи из Беркли назвали 13 книг, которые помогут избавиться от тревоги и стать продуктивнее

13 книг, которые помогут стать более продуктивным и научат быть счастливее

Inc.
Рита Дакота о психологах, харрасменте и лучшем свидании Рита Дакота о психологах, харрасменте и лучшем свидании

Рита Дакота рассказала своей любви к Новосибирску, макияжу и медитациям

Cosmopolitan
The Hatters комментируют свой новый альбом Golden Hits The Hatters комментируют свой новый альбом Golden Hits

The Hatters рассказывают про каждую песню своего нового релиза

GQ
Количество видов под угрозой вымирания превысило 40000 Количество видов под угрозой вымирания превысило 40000

Третье в этом году обновление списков Международного союза охраны природы

N+1
3 причины вашей бедности 3 причины вашей бедности

Что мешает вам материально преуспевать?

Psychologies
Гонки на газонокосилках: самый безумный вид спорта Гонки на газонокосилках: самый безумный вид спорта

Кто и как придумал гонки на газонокосилках?

Популярная механика
Почему ночью хочется шевелить ногами — все причины и советы врачей Почему ночью хочется шевелить ногами — все причины и советы врачей

Дискомфорт в ногах, вынуждающий просыпаться и двигать ими, — что это такое?

РБК
Как попасть на платформу 9 и 3/4 в реальном мире? Как попасть на платформу 9 и 3/4 в реальном мире?

Можно ли успеть на «Хогвартс-Экспресс»?

Популярная механика
Вещи на века Вещи на века

«Дедушкин» пиджак и стоптанные ботинки – апофеоз аристократизма!

Playboy
EXEED VX. Последнее китайское предупреждение EXEED VX. Последнее китайское предупреждение

Известный китайский бренд привёз в Россию новый автомобиль

4x4 Club
Искусство оздоровления — как найти путь к себе, отдыхая в Марокко Искусство оздоровления — как найти путь к себе, отдыхая в Марокко

С чего стоит начать путь к себе и как сделать это красиво?

Esquire
Женщина на грани Женщина на грани

Виктория Толстоганова и ее свежая киноработа в мрачном детективе «Казнь»

Harper's Bazaar
Признания вежливых людей: “Садоводы” — история любви в декорациях тру-крайм Признания вежливых людей: “Садоводы” — история любви в декорациях тру-крайм

Мини сериал “Садоводы” о милейшей английской паре, сбежавшей во Францию

Esquire
Анна Виленская Анна Виленская

Анна Виленская — автор нескучных лекций о музыке

Собака.ru
10 причин никогда не садиться на диету 10 причин никогда не садиться на диету

Современные диетологи категорически против таких методов снижения веса. Почему?

Psychologies
Дом, который умеет плавать Дом, который умеет плавать

Почему так сложно переехать на сушу после хаусбота

Отдых в России
Фрагменты параллельной жизни Фрагменты параллельной жизни

«Новая мобильность» впервые показала себя альтернативой традиционным мотоциклам

Эксперт
Зеленая энергетика или «энергетический разворот» к солнцу? Зеленая энергетика или «энергетический разворот» к солнцу?

Солнечный свет как возобновляемый источник энергии

Популярная механика
Ждешь как чуда Ждешь как чуда

Воспоминания (с детскими фото!) и семейные традиции друзей GRAZIA

Grazia
Открыть в приложении