[ad_1]

تصویر

تصویر: توزیع چگالی نوترینو (چپ) و ماده تاریک (راست) در ساختار مقیاس کیهانی. در حالی که نوترینوها به سرعت حرکت می کنند و به صورت پراکنده به نظر می رسند ، توزیع ماده تاریک شبکه های کیهانی مانند نمای … را تشکیل می دهد بیشتر

اعتبار: Kavli IPMU

تاثیری که ذرات زیر اتمی تقریباً بدون چربی ، به نام نوترینوها ، بر تشکیل کهکشان دارند مدتهاست که یک رمز و راز کیهانی است – چیزی که فیزیکدانان از زمان کشف این ذرات در سال 1956 در تلاشند آن را بسنجند.

اما یک تیم تحقیقاتی بین المللی ، از جمله موسسه فیزیک و ریاضیات جهان (کاولی IPMU) ، محقق اصلی Naoki Yoshida ، که همچنین استاد گروه فیزیک دانشگاه توکیو است ، شبیه سازی های کیهانی ایجاد کرده است که نقش نوترینوها در تکامل جهان را به طور دقیق نشان می دهد. . مطالعه آنها اخیراً در مجله نجومی.

دکتر شون سایتو ، دستیار فیزیک و محقق تیم ، کیهان شناس در دانشگاه علم و صنعت میسوری S&T می گوید که این کار یک نقطه عطف در روند شبیه سازی شکل گیری ساختار جهان است. این سایت همچنین یک دانشمند دانشیار بازدید کننده در Kavli IPMU است.

این تیم برای توضیح چگونگی حرکت نوترینوها در جهان با مقادیر مختلفی که به جرم آنها اختصاص داده شده است ، از یک سیستم معادلات دیفرانسیل معروف به معادلات Vlasov-Poisson استفاده می کند.

این تکنیک به طور دقیق تابع توزیع سرعت نوترینو را نشان می دهد و توسعه آن را با گذشت زمان ردیابی می کند. سپس محققان اثرات نوترینو را در شکل گیری و تکامل کهکشان بررسی کردند.

نتایج آنها نشان می دهد که نوترینوها تجمع ماده تاریک – جرم نامشخص در جهان – و کهکشان ها را به نوبه خود سرکوب می کنند. آنها دریافتند که مناطق غنی از نوترینو به شدت با خوشه های عظیم کهکشانی ارتباط دارند و دمای موثر نوترینو بسته به جرم نوترینو بسیار متفاوت است.

محققان می گویند دقیق ترین آزمایشات استفاده شده برای تخمین جرم نوترینو مشاهدات کیهانی است ، اما تنها در صورت دقیق بودن پیش بینی های شبیه سازی می توان به آنها اعتماد کرد.

دکتر کوجی یوشیکاوا از مرکز علوم محاسباتی دانشگاه تسوکوبا و نویسنده اصلی این تحقیق گفت: “به طور کلی ، یافته های ما هم با پیش بینی های نظری و هم با نتایج شبیه سازی های قبلی سازگار است.” “اطمینان خاطر است که نتایج رویکردهای کاملاً متفاوت شبیه سازی با یکدیگر مطابقت دارند.”

Saito از میزوری S&T می گوید: “شبیه سازی های ما از این جهت مهم هستند که محدودیتهای ناشناخته جرم نوترینو را ایجاد می کنند.” “نوترینوها سبک ترین ذراتی هستند که می شناسیم. ما اخیراً فهمیدیم که نوترینوها از کشف ارائه شده در جایزه نوبل فیزیک 2015 جرم دارند.”

این جایزه به دو دانشمند ، از جمله محقق اصلی Kavli IPMU ، تاكاكی كاجیتا ، كه همچنین مدیر م Instituteسسه تحقیقات پرتوی كیهانی در دانشگاه توكیو است ، به دلیل كشف های جداگانه ای كه می تواند یك نوع نوترینو را به نوع دیگری تغییر دهد ، اعطا كرد. که نوترینوها جرم دارند.

سایتو می گوید: “کار ما در نهایت می تواند منجر به تعیین پایدار جرم نوترینو شود.”

###

دکتر ساتوشی تاناکا ، فوق دکترا در انستیتوی فیزیک نظری یوکاوا در دانشگاه کیوتو ، چهارمین عضو این تحقیق بود ، تحت عنوان شبیه سازی های کیهانی Vlasov-Poisson از سازه های سازه با Relic Neutrinos: گروه بندی غیرخطی و جرم نوترینو.

نویسندگان: کوهجی یوشیکاوا (1) ، ساتوشی تاناکا (2) ، نائوکی یوشیدا (3 ، 4 ، 5) ، اجتناب از سایتو (6 ، 4)

وابستگی نویسنده:

    1. مرکز علوم محاسباتی ، دانشگاه تسوکوبا ، 1-1-1 تنودای ، تسوکوبا ، ایباراکی 305-8577 ، ژاپن

    2. انستیتوی فیزیک نظری یوکاوا ، دانشگاه کیوتو ، کیتشیراکاوا اویوکه چو ، ساکیو-کو ، کیوتو 606-8502 ، ژاپن

    3. گروه فیزیک ، دانشگاه توکیو ، بانکیو ، توکیو 113-0033 ، ژاپن

    4. موسسه فیزیک و ریاضیات جهان کاولی ، دانشگاه توکیو ، کاشیوا ، چیبا 277-8583 ، ژاپن

    5. مرکز تحقیقات اولیه جهان ، دانشگاه توکیو ، بانکیو ، توکیو 113-0033 ، ژاپن

    6. انستیتوی اخترفیزیک و کیهان شناسی با پیام های فراوان ، گروه فیزیک ، دانشگاه علم و صنعت میسوری ، 1315 N Pine St ، Rolla ، MO 65409

خلاصه گزارش: https: //علم عالیآرهسازمان /مقاله /103847 /1538-4357 /abbd46پیش چاپ (arXiv.org)

تماس تحقیق:

نائوکی یوشیدا

رئیس تحقیقات

موسسه فیزیک و ریاضیات جهان کاولی ، دانشگاه توکیو

استاد

گروه فیزیک ، دانشگاه توکیو

ایمیل: naoki.yoshida@ipmu.jp

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir