Pagrindinį vaidmenį kosminių struktūrų formavimesi vaidina šaltoji tamsioji materija – kol kas neatrastos elementariosios dalelės, su likusia materija sąveikaujančios tik gravitaciškai. Tačiau yra ir kita, geriau žinoma, dalelių grupė, kurių elgesys šiek tiek panašus.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Tai – neutrinai, trys labai mažos masės dalelės. Tiksli jų masė nėra žinoma, bet kosminės foninės spinduliuotės stebėjimai leidžia spręsti, kad vidutinė visų trijų rūšių neutrinų masė neturėtų viršyti 0,3 elektronvoltų.
Palyginimui, elektrono masė siekia 511 kiloelektronvoltų, o protono ir neutrono – beveik po gigaelektronvoltą. Visgi net ir 0,3 elektronvolto gali turėti reikšmingos įtakos galaktikų evoliucijai – naujame tyrime šis poveikis nagrinėjamas naudojant naujoviškus skaitmeninius modelius.
Lyginant su įprastais skaitmeniniais galaktikų formavimosi modeliais, naujajame įtraukiama neutrinų įtaka, tiesiogiai apskaičiuojant jų judėjimą gravitaciniame lauke, o tada skaičiuojamas neutrinų poveikis likusiai medžiagai. Poveikis priklauso nuo neutrinų masės, tad tyrėjai suskaičiavo modelius su keturiomis galimomis vertėmis – nuo 0,1 iki 0,4 elektronvoltų. Paaiškėjo, kad neutrinai lėtina medžiagos telkimąsi į masyvius halus, ir kuo dalelės masyvesnės, tuo poveikis stipresnis. Modelyje su masyviausiais neutrinais masyviausių halų – atitinkančių didžiausius galaktikų spiečius – yra apie keturis kartus mažiau, nei modelyje be neutrinų įtakos.
Šiandieniniai apžvalginiai stebėjimai neduoda tokių patikimų rezultatų, kad galėtume aiškiai patikrinti šio modelio prognozes, bet artimiausioje ateityje turėtų pavykti juos atskirti. Tai leis dar geriau apriboti, kokia galėtų būti neutrinų masė.
Tyrimo rezultatai „arXiv“.
