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

Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами

Почему динофлагелляты они не стали преобладать над диатомовыми водорослями

N+1
Бренды, Шульман и БГ: «Красота и Уродство» по Оксимирону. Слушаем альбом Бренды, Шульман и БГ: «Красота и Уродство» по Оксимирону. Слушаем альбом

Oxxxymiron вернулся и на этот раз не подложил своим фанатам свинью

РБК
Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге

Как повлияет потепление климата на амазонские леса и сибирскую тайгу?

N+1
Какие пластические операции можно сделать только раз в жизни — мнение врача Какие пластические операции можно сделать только раз в жизни — мнение врача

От каких пластических операций эффект останется на всю жизнь?

Cosmopolitan
«Средневековье в латах» «Средневековье в латах»

Как умирали и какие раны наносили друг другу средневековые воины

N+1
«В молодости надо зарабатывать, а когда построишь бизнес — отдавать. Бизнес провалится без доброго взгляда на мир» «В молодости надо зарабатывать, а когда построишь бизнес — отдавать. Бизнес провалится без доброго взгляда на мир»

Что Дмитрий Зимин думал о создании компании, просветительстве и предпринимателях

VC.RU
Татьяна Доронина. Королева Лир Татьяна Доронина. Королева Лир

Московские театральные события напоминают мыльную оперу или индийскую мелодраму

СНОБ
Бурак Озчивит и Фахрие Эвджен: совместимость звездной пары разбирает астролог Бурак Озчивит и Фахрие Эвджен: совместимость звездной пары разбирает астролог

Бурак и Фахрие - одни из самых популярных актеров турецких сериалов

Cosmopolitan
Не рыба, но удочка Не рыба, но удочка

Ирина Ладыгина об особых студентах «Большой перемены»

ПУСК
Задержку фотоионизации измерили без привлечения аттосекундных импульсов Задержку фотоионизации измерили без привлечения аттосекундных импульсов

Физики реализовали метод измерения задержек электронов при фотоионизации

N+1
5 ошибок Дмитрия Федорова, основателя сервиса по доставке еды Catery 5 ошибок Дмитрия Федорова, основателя сервиса по доставке еды Catery

Основатель сервиса Catery — об ошибках, которые мешали его бизнесу развиваться

Inc.
Житель Колорадо встретил в гараже вымирающего американского хорька Житель Колорадо встретил в гараже вымирающего американского хорька

Американские хорьки находятся на грани исчезновения

N+1
8 видов птиц и животных, которым угрожает вымирание из-за кошек 8 видов птиц и животных, которым угрожает вымирание из-за кошек

Домашние кошки уничтожают особей видов, находящихся под угрозой исчезновения

Популярная механика
7 признаков психического здоровья 7 признаков психического здоровья

Какие признаки говорят о психическом здоровье?

Psychologies
Сиенские супруги Сиенские супруги

Джанноддза Сарачени и Мариотто Миньянелли жили и друг друга любили в Сиене

Наука и жизнь
Ничего личного: что делать, если отношения с боссом вышли за грань деловых Ничего личного: что делать, если отношения с боссом вышли за грань деловых

Как напомнить боссу о личном пространстве, не лишившись должности

Cosmopolitan
Парный разряд Парный разряд

Дебютное интервью глянцу от Даниила и Дарьи Медведевых

Tatler
10 животных, которые способны клонировать сами себя 10 животных, которые способны клонировать сами себя

Клонирование среди животных — миф или реальность?

Популярная механика
Как Александра Бортич похудела на 20 кг Как Александра Бортич похудела на 20 кг

Подвиги Саши Бортич: сначала набрать 20 кг, а затем быстро от них избавиться

Cosmopolitan
Как не стать лузером: рецепт проактивности в повседневной жизни Как не стать лузером: рецепт проактивности в повседневной жизни

Как развивать и проявлять навыки проактивности в повседневной жизни

Популярная механика
Разнообразие как ключ к счастливой и осмысленной жизни Разнообразие как ключ к счастливой и осмысленной жизни

Говорят, разнообразие придает жизни вкус. Но что конкретно мы можем сделать?

Psychologies
Секс во славу богов: невероятная история храмовой проституции Секс во славу богов: невероятная история храмовой проституции

Как проституция превратилась из священного ритуала в позорное ремесло?

Maxim
Гид по татуировкам Гид по татуировкам

Тренды в тату-индустрии

Playboy
«Москвич» и москвичи. Интервью с директором Музея транспорта Оксаной Бондаренко о культовых авто, Цое и сторис в инстаграме «Москвич» и москвичи. Интервью с директором Музея транспорта Оксаной Бондаренко о культовых авто, Цое и сторис в инстаграме

Директриса Музея транспорта Москвы — об урбанистике и музеях будущего

СНОБ
Скотленд-Ярд Скотленд-Ярд

Исторический дом в Лондоне с шотландскими и русскими мотивами в интерьере

AD
Как перестать беспокоиться о том, что думают другие Как перестать беспокоиться о том, что думают другие

Как перестать волноваться из-за мнений окружающих по поводу вашей персоны

Psychologies
Утопия или повседневность? Почему рано говорить о метавселенных Утопия или повседневность? Почему рано говорить о метавселенных

Откуда взялась идея metaverse, что она из себя представляет?

Популярная механика
«Мужчины меня боятся, а женщины ненавидят». Девушку хейтят за привлекательность «Мужчины меня боятся, а женщины ненавидят». Девушку хейтят за привлекательность

Вероника Райек столкнулась с травлей в сети из-за своей … красоты

Cosmopolitan
Андрей Фоменко Андрей Фоменко

Миллиардер и глава холдинга «Империя» Андрей Фоменко

Собака.ru
Клубничный блонд снова в моде: красим волосы как Эмма Стоун и Эми Адамс Клубничный блонд снова в моде: красим волосы как Эмма Стоун и Эми Адамс

Что такое клубничный блонд и кому он подойдет?

Cosmopolitan
Открыть в приложении