Pesquisadores Validam a Teoria de que os Neutrinos Moldam o Universo
Um grupo de pesquisa formado pelo Investigador Principal Kavli IPMU Naoki Yoshida conseguiu, numa primeira vez no mundo, realizar uma simulação em 6 dimensões de neutrinos se movendo através do espaço profundo.
O resultado de que partículas subatómicas virtualmente sem massa chamadas neutrinos carregam a formação de galáxias há muito é um segredo cosmológico, que os físicos buscaram determinar desde a descoberta das partículas em 1956.
Mas um grupo de pesquisa internacional constituído pelo Instituto Kavli de Física e Matemática do Universo (Kavli IPMU), Investigador Principal Naoki Yoshida, que também é professor no departamento de física da Universidade de Tóquio, produziu simulações cosmológicas que retratam com precisão a função dos neutrinos no avanço do universo. O seu estudo foi publicado recentemente no The Astrophysical Journal.
O cosmologista da Universidade de Ciência e Inovação do Missouri (Missouri S&T). Dr. Shun Saito, professor assistente de física e cientista do grupo, afirma que o trabalho é um ponto de virada na replicação da formação da estrutura do espaço profundo. Saito também é um pesquisador parceiro check-out do Kavli IPMU.
A equipa utilizou um sistema de fórmulas diferenciais conhecidas como fórmulas de Vlasov-Poisson para explicar precisamente como os neutrinos se movem com o universo com diferentes valores atribuídos à sua massa.
A técnica representava adequadamente o recurso de circulação de velocidade dos neutrinos e seguia o seu avanço gradualmente. Os cientistas, depois disso, deram uma olhada nos impactos dos neutrinos no desenvolvimento e desenvolvimento da galáxia.
Os seus resultados revelaram que os neutrinos reduzem o agrupamento da questão escura, a massa indefinida no universo e, subsequentemente, as galáxias. Eles descobriram que as regiões ricas em neutrinos estão fortemente associadas a coleções substanciais de galáxias e que a temperatura confiável dos neutrinos varia substancialmente, dependendo da massa do neutrino.
Os pesquisadores afirmam que um dos experimentos mais rigorosos usados para estimar a massa dos neutrinos são as observações cosmológicas; no entanto, eles podem ser confiáveis se as previsões da simulação forem precisas.
“Geralmente, as nossas pesquisas seguem previsões teóricas e resultados de simulações anteriores”, diz o Dr. Kohji Yoshikawa do Centro de Ciências Computacionais da Universidade de Tsukuba e principal autor do estudo. “É garantido que o surgimento de abordagens de simulação totalmente diferentes concordem entre si.”
“ As nossas simulações são necessárias porque estabelecem restrições à quantidade desconhecida da massa do neutrino”, afirma Saito, do Missouri S&T. “Neutrinos são os fragmentos mais leves que conhecemos. Recentemente, descobrimos que os neutrinos têm massa a partir da descoberta incluída no Prémio Nobel de Física de 2015”.
Esse prémio concedeu a dois pesquisadores, incluindo Kavli IPMU Investigador Principal, Takaaki Kajita, e também o Supervisor do Instituto de Pesquisa de Raios Cósmicos da Faculdade de Tóquio, por suas descobertas separadas de que esse tipo de neutrino pode se tornar outro, o que mostrou que os neutrinos têm massa.
“ O nosso trabalho pode eventualmente levar a uma decisão robusta da massa do neutrino”, afirma Saito.
Dr. Satoshi Tanaka, um pós-doutorado no Instituto Yukawa de Física Teórica no Kyoto College, foi o 4.º membro do estudo de pesquisa intitulado “Cosmological Vlasov, Simulações de Poisson de Formação de Estrutura com Neutrinos Relíquias: Agrupamento Não Linear e Massa de Neutrinos”.
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