Определение роли нейтрино в формировании Вселенной доверили компьютеру
Астрофизики усовершенствовали алгоритм, который позволяет изучать процессы, происходившие в ранней Вселенной. Код симулирует условия первых минут космологической эволюции и позволяет проанализировать роль нейтрино и других частиц в формировании Вселенной. Работа исследователей опубликована в журнале Physical Review D, ознакомиться с ее текстом можно на сайте ArXiv.org.
Программа под названием BURST была разработан специалистами из Лос-Аламосской национальной лаборатории и Калифорнийского университета в Сан-Диего. Код позволяет изучить эволюцию ранней Вселенной через электрослабую эпоху, эпоху вымерзания слабых взаимодействий (weak freeze-out) и эпоху первичного нуклеосинтеза, связывая воедино сильное, слабое и электромагнитное ядерное взаимодействие, а также учитывая транспорт энергии нейтрино.
«Алгоритм BURST позволяет физикам использовать раннюю Вселенную как лабораторию, чтобы изучить влияние фундаментальных частиц в наши дни, — объясняет один из авторов работы. — Наша работа в области нейтринной астрономии позволяет изучать микроскопическую, квантовую природу фундаментальных частиц — основных элементарных строительных блоков природы — моделируя Вселенную в космологическом масштабе».
Модель также предусматривает изучение эволюции распределения электронного, мюонного и тау-нейтрино по энергиям вместе с ядерными взаимодействиями, генерацией тепла и энтропии и соотношение потоков нейтрино и фотонных / электронных / позитронных / барионных компонентов плазмы.
«Сравнивая наши вычисления с космическими наблюдениями, такими как избыток дейтерия, мы можем использовать BURST, чтобы проверить эти теории с учетом влияния нейтрино и менее изученных частиц. Эти теории сложно проверить в земных лабораториях, поэтому наша работа открывает дверь в другую область физики», — комментирует один из исследователей.
Это исследование, по словам авторам работы, стало возможно только недавно благодаря недавним более точным оценкам количества ядер, присутствовавших в ранней Вселенной. Эти вычисления были произведены с помощью данных, собранных обсерваторией Very Large Telescope. Будущее поколение телескопов Extremely Large Telescope позволит усовершенствовать алгоритм.
Нейтрино — нейтральная фундаментальная частица, участвующая только в слабом и гравитационном взаимодействиях и относящаяся к классу лептонов. Нейтрино бывает трех видов: электронное нейтрино, мюонное нейтрино и тау-нейтрино. Различные виды нейтрино могут преобразовываться друг в друга, этот процесс называется нейтринной осцилляцией.
Кристина Уласович
Канадские геохимики проанализировали фрагменты Тагишского метеорита методом атомно-зондовой томографии и выяснили, что частицы магнетита в его составе формировались в щелочной среде. Эти результаты хорошо объясняют преобладание L-форм для некоторых аминокислот, ранее обнаруженных в составе метеорита — переход между D- и L-формами в щелочной среде протекает быстрее, чем в кислой или нейтральной. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Утром 18 января 2000 на лед Тагишского озера на севере Британской Колумбии упал метеорит. Падение видело множество местных жителей, поэтому большую часть обломков собрали в течение нескольких дней. Благодаря такой оперативности (а также крайне удачному месту падения) обломки метеорита дошли до ученых, не успев загрязниться земными примесями — на сегодняшний день Тагишский метеорит считается одним из самых чистых метеоритов.