25 март 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Първите неутрино, заплетени в космическата мрежа, са променили структурата на Вселената

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 06 март 2019 в 00:0010240
Визуализация от проекта „Еволюция и формиране на галактиките и техните среди” (Evolution and Assembly of Galaxies and their Environments -EAGLE), симулация, която моделира 7 милиарда частици, за да опише как се образуват галактиките и се развиват. Новото проучване установява, че частиците неутрино може едва доловимо да са променили структурата на космическата мрежа от галактики. Кредит: Проект EAGLE

Подобно на мухи, хванати в паяжина, призрачните частици, известни като неутрино, се заплитат в космическата мрежа от галактики, разказва LiveScience.

Те нямат почти никаква маса. Те преминават като субатомни призраци през другата материя, едва взаимодействайки с нея.

И все пак, тези мистериозни частици фундаментално са променили хода на Вселената, разкрива едно ново изследване, публикувано в Nature Physics тази седмица.

Разглеждайки повече от 1 милион галактики, учените определиха как гравитацията на неутриното, макар и слабо, засяга местата, където галактиките първоначално са се слели след Големия взрив. Резултатите дават нов поглед върху това, което учените смятат, че е станало в най-ранният момент на Вселената.

Международен екип от космолози, включително Даниел Бауман (Daniel Baumann) и Бенджамин Уолиш (Benjamin Wallisch) от Амстердамския университет, успяха да измерят влиянието на този „космически фон на неутриното“ върху начина, по който галактиките се струпват по време на еволюцията на Вселената, съобщава phys.org

Новият резултат "подкрепя нашето убеждение, че наистина разбираме как е еволюирала Вселената  секунда след Големия взрив", заяви съавторът на изследването Даниел Грийн (Daniel Green), космолог от Университета на Калифорния Сан Диего.

Концепция на художник за подобни на черупки клъстери галактики във Вселената. Точната форма на черупките е фино засегната от частиците неутрино, произведени мигове след Големия взрив. Кредит: Zosia Rostomian (LBNL), SDSS-III, BOSS.

От горещ хаос до призрачна мрежа

Малко след Големия взрив, Вселената е била високоенергийна супа от неутрино, електрони, неутрони, протони и фотони.

Когато се пусне камък в езеро, той създава вълнички по повърхността на водата, които се разширяват в концентрични кръгове. По същия начин, областите в първичната плазма с най-големите плътности произвеждат черупки от материя (най-вече протони и електрони), които се разпространяват навън със скорост близка до тази на светлината. Този външен тласък на материята е създаден от огромното количество високоенергийни фотони в ранната Вселена.

Около 380 000 години след Големия взрив, когато свободните електрони вече са уловени от протоните, за да се комбинират в електрически неутрални водородни атоми, разширяването на тези обвивки материя спира, защото фотоните престават да взаимодействат с електроните. Получените замръзнали черупки материя се превръщат в плътни области, в които в крайна сметка ще се образуват клъстери от галактики.

Милиарди години по-късно, записът на тези вълни все още може да бъде прочетен в нашата разширяваща се Вселена.

"Поради редовността на тези древни вълни има малко по-голяма вероятност, че всеки две галактики днес ще бъдат разделени с около 500 милиона светлинни години, а не 400 милиона или 600 милиона," обяснява Даниел Айзенщайн от Харвард-Смитсониън Център за астрофизика и пионер в изследванията на барионните колебания в продължение на почти едно десетилетие.

Това „магическо число” от около 500 милиона светлинни години съответства на размера на замръзналите черупки, създадени в ранната Вселена. През 2005 г. този ефект бе наблюдаван за първи път в разпределението на галактиките, измерен от Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

Проследяване на историята на разширяващата се Вселена: Вдясно е "космическият микровълнов фон", модел на вариации на плътността, "отпечатан" върху Вселената след Големия взрив. С разширяването на Вселената (в средата и вляво), доказателствата за модела са останали, видими в "пиковото разделяне" между галактиките (по-големите бели кръгове). Сравняването на разстоянията между галактиките в различните възрасти на Вселената позволява на астрономите да реконструират как се е разширявала Вселената с времето. Кредит: Zosia Rostomian

Ефектът на неутриното

Наличието на космически фон от неутрино влияе върху картината, описана по-горе, по един фин, но забележим начин. След като частиците неутрино се отделят от останалата част от първичната материя, започват да се носят почти със скоростта на светлината, малко по-бързо от останалата част от материята. Затова черупките на неутриното изпреварват черупките на материята. Следователно, гравитационното привличане на неутриното леко деформира черупките на материята, създавайки малки изкривявания в семената, от които ще се образуват галактики в много по-късни времена. Това влияние на космическите неутрино върху мащабната структура на Вселената може да се открие при внимателно анализиране на групирането на галактиките.

В своята статия Бауман и екипът му изследват нови данни за SDSS от около 1,2 милиона галактики, на разстояние от около 6 милиарда светлинни години . Техният статистически анализ потвърждава очакваните следи от космическото неутрино, което изпълва цялото пространство. Това ново измерване представлява интересно потвърждение на стандартния космологичен модел. То свързва разпространението на неутриното една секунда след Големия взрив с групирането на галактиките милиарди години по-късно.

Учените наричат ​​това разпределение на първите неутрино "космически фон на неутриното".


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.