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

«Император Святой Руси» «Император Святой Руси»

Что в XV-XVIII веках означало слово «чин»?

N+1
Если девушка прислала тебе нюдсы. Как реагировать, чтобы все не испортить Если девушка прислала тебе нюдсы. Как реагировать, чтобы все не испортить

Просто поразительно, какие проблемы стоят перед современными мужчинами

Maxim
Почему мы используем «ушные палочки», хотя все знают, что это вредно и опасно Почему мы используем «ушные палочки», хотя все знают, что это вредно и опасно

Почему нам нравится использовать «ушные палочки»?

ТехИнсайдер
Полина Барскова: Рождественский романс в Беркли Полина Барскова: Рождественский романс в Беркли

Полина Барскова преподает русскую литературу в Университете Беркли

СНОБ
Цветовые ошибки: как один оттенок способен испортить весь интерьер Цветовые ошибки: как один оттенок способен испортить весь интерьер

Какие ошибки в выборе цвета стен способны испортить весь интерьер?

VOICE
Гном и красавица: на ком женился самый маленький мужчина СССР Гном и красавица: на ком женился самый маленький мужчина СССР

По каким причинам Костя Морозов родился крохотным, никто не знал

Cosmopolitan
5 самых нелепых судов на сексуальной почве 5 самых нелепых судов на сексуальной почве

Вот что может быть, если не доведешь свою подружку до оргазма

Playboy
«Город — это не здания, город — это люди»: кто живет в подсознании Москвы «Город — это не здания, город — это люди»: кто живет в подсознании Москвы

Отрывок из книги «Тень» — о том, как полицейский попадает в потусторонний мир

Forbes
Разгадали знак «бесконечность» Разгадали знак «бесконечность»

Что поможет нам оставаться молодыми и каковы наши шансы на бессмертие?

Vogue
Искусственный интеллект научился распознавать азиатские языки лучше человека: корейский, японский и китайский Искусственный интеллект научился распознавать азиатские языки лучше человека: корейский, японский и китайский

Что для ИИ представляют собой азиатские языки.

Популярная механика
Машина времени: 8 самых старинных отелей мира, в которых ты можешь остановиться прямо сейчас Машина времени: 8 самых старинных отелей мира, в которых ты можешь остановиться прямо сейчас

Старинные отели мира от Кейптауна до Львова

Playboy
Как российские IT-компании борются с одной из самых больших уязвимостей в коде Java Как российские IT-компании борются с одной из самых больших уязвимостей в коде Java

Log4Shell — самая большая уязвимость в истории современных компьютеров

Forbes
«Третий» Мандельштам «Третий» Мандельштам

Роальд Мандельштам — знаковый поэт ленинградского андерграунда

Караван историй
Орден дружбы Байдена. Как президент США спас Путина и Абрамовича Орден дружбы Байдена. Как президент США спас Путина и Абрамовича

Америка решила, что Кремль нужно выводить из изоляции, чтобы он стал сговорчивее

СНОБ
7 причин есть арахис чаще 7 причин есть арахис чаще

Арахис богат белками, жирами и полезными питательными веществами

РБК
Юрий Дудь выпустил видео о пытках в российской полиции. Главное из двухчасового фильма Юрий Дудь выпустил видео о пытках в российской полиции. Главное из двухчасового фильма

Главное из фильма Юрия Дудя о том, как и почему пытают в российской полиции

СНОБ
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
Свободный человек: как Дмитрий Зимин изменял мир для себя и других Свободный человек: как Дмитрий Зимин изменял мир для себя и других

Главным сюжетом жизни Дмитрия Зимина было постоянное преодоление

Forbes
Вождь итальянского футуризма, эксцентрик и идеолог фашизма: занимательная жизнь Филиппо Томмазо Маринетти Вождь итальянского футуризма, эксцентрик и идеолог фашизма: занимательная жизнь Филиппо Томмазо Маринетти

Филиппо Томмазо Маринетти — поэт-скандалист, вождь итальянского футуризма

Esquire
Дети аквамарина Дети аквамарина

Продолжение рассказа Игоря Вереснева

Наука и жизнь
VIP деятельности VIP деятельности

Дмитрий Брейтенбихер о том, как банки перестраиваются в цифровом мире

Esquire
«Мы будем целоваться?»: принцессе Диане предлагали сыграть в «Телохранителе-2» «Мы будем целоваться?»: принцессе Диане предлагали сыграть в «Телохранителе-2»

Диане Спенсер сулили блестящую карьеру в Голливуде

Cosmopolitan
Балтийские косы Балтийские косы

Рассказ о путешествии в Калининградскую область тревел-журналиста

Отдых в России
3 эффективных способа отказаться от вредных привычек 3 эффективных способа отказаться от вредных привычек

Какие факторы влияют на формирование полезных привычек?

Inc.
Как сэкономить на платных трассах: советы по выбору транспондера Как сэкономить на платных трассах: советы по выбору транспондера

Транспондер: что это за устройство, как работает и какие виды бывают

РБК
ГЭС в низинных тропиках оказались угрозой для местообитаний тигра и ягуара ГЭС в низинных тропиках оказались угрозой для местообитаний тигра и ягуара

Плотины затопили уже суммарно почти 40 тысяч квадратных километров ареалов кошек

N+1
Перелетные птицы оказались светлее оседлых Перелетные птицы оказались светлее оседлых

Как светлая окраска помогает перелетным птицам?

N+1
Страх и отвращение в Доме Gucci Страх и отвращение в Доме Gucci

«Дом Гуччи» — история, которая не оправдала возложенных на неё ожиданий

СНОБ
Профессиональный интерес Профессиональный интерес

Почему компания Fendi не отказывается от использования натурального меха?

Grazia
Придуманная жизнь: почему основателя Group-IB Илью Сачкова обвиняют в госизмене Придуманная жизнь: почему основателя Group-IB Илью Сачкова обвиняют в госизмене

Как основатель Group-IB Илья Сачков оказался в СИЗО?

Forbes
Открыть в приложении