Плотности распределения нейтрино (слева) и темной материи (справа) в космической крупномасштабной структуре коррелируют между собой
Японские ученые разработали математический метод, определяющий роль нейтрино в эволюции Вселенной. Моделирование на его основе позволит изучить динамику нейтрино и темной материи, и, в конечном итоге, привести к определению массы нейтрино, считают авторы. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Эффект, который почти безмассовые субатомные частицы, называемые нейтрино, оказывают на формирование галактик, долгое время оставался космологической загадкой, которую физики пытались решить с момента открытия частиц в 1956 году.
Задача осложняется тем, что масса нейтрино в настоящее время неизвестна, а ее значение необходимо для проведения фундаментальных вычислений.
Японские ученые из Университета Цукубы и Токийского университета создали космологическую модель, которая точно отражает роль нейтрино в эволюции Вселенной.
Сначала они решили для нейтрино с различной присвоенной массой знаменитую систему уравнений Власова-Пуассона, которые описывают, как частицы движутся во Вселенной. Этот метод точно представил функцию распределения нейтрино по скоростям и проследил его изменение во времени.
Затем исследователи провели моделирование влияния нейтрино на эволюцию галактик и формирование крупномасштабной структуры Вселенной для различных значений массы нейтрино.
