Японскими учеными из Института физико-химических исследований RIKEN проведено суперкомпьютерное моделирование взаимодействия нейтрино с темной материей с целью изучения формирования неоднородностей во Вселенной. Статья о проведенном исследовании опубликована на сайте arXiv.org.
Физиками предложен совершенно другой метод численного анализа взаимодействия этих типов материи, где нейтрино рассматриваются как непрерывно распределенное вещество, а темная материя – как нерелятивистские частицы.
Сообщается, что полученное распределение плотности материи в результате космологической эволюции более реалистично, чем то, которое было получено при рассмотрении нейтрино как частиц в симуляциях.
Отмечается, что моделирование проводилось на японском суперкомпьютере Fukagu, содержащем 7 077 888 вычислительных ядер. Было рассмотрено взаимодействие 330 миллиардов частиц темной материи с нейтрино, описываемое функцией распределения в шестимерном фазовом пространстве координат и скоростей, которое было аппроксимировано решеткой с 400 триллионами узлов.
Распределения плотности темной материи и нейтрино, полученные в результате моделирования, очень похожи друг на друга, но распределение нейтрино более диффузное, как и предполагалось, из-за большой дисперсии скоростей этих частиц. Самым важным результатом моделирования стало то, что вид распределения плотности нейтрино совершенно разный для двух рассматриваемых значений масс этих частиц.
Специалистами проведено сравнение результатов моделирования с более ранними данными, полученными на Тяньхэ-2, и, как и ожидалось, полученные ими распределения плотности нейтрино, а также их дисперсии скоростей и скоростей оказались гораздо более гладкими, так как из них исчез нефизический шум.
Профессионалы выразили уверенность в том, что полученные в ходе исследования результаты помогут в будущем определить массы нейтрино.
