Возможно ли, что правосторонние нейтрино — это темная материя?

Отказ от ответственности: я не специалист по физике, просто интересующийся подросток.

Я смотрел видео SciShow, и они говорили о левых и правых нейтрино. Идея состоит в том, что правовращающие нейтрино в сотни миллионов раз тяжелее левовращающих. Итак, мой вопрос: возможно ли, что правые нейтрино являются темной материей? Они буквально повсюду, и было доказано, что они влияют на формирование галактик и тому подобное. Идея правых нейтрино как самых больших известных нам частиц еще не доказана, так что с этой точки зрения она имеет смысл. Спасибо за любые ответы.

Да, некоторые считают это возможным. См. этот документ: arxiv.org/abs/1303.6912 .
@ S.McGrew, разве это не ответ, а комментарий?
@S.McGrew Спасибо за ответ/
@ S.McGrew Если возможно, в качестве ответа будет достаточно краткого ответа на аргументы статьи в сочетании со ссылкой и заголовком.
Думаю, я оставлю это кому-то другому. Подведение итогов 86-страничной статьи, которая сама по себе описывается как краткое изложение «…теоретических соображений, лабораторных экспериментов, астрофизики и космологии…», касающихся правых нейтрино, выходит за рамки моего уровня мастерства!
@S.McGrew, пожалуйста, взгляните на этот ответ от DavidZ: Всякий раз, когда вы видите, что кто-то публикует что-то в качестве комментария, который, кажется, должен быть ответом, попросите его сделать это ответом. «Иногда люди публикуют информацию для ответов, особенно ссылки, в комментариях, потому что у них нет времени, чтобы сделать из нее полноценный ответ. Вместо этого мы должны поощрять людей делать эти сообщения в качестве ответов:»
ОК, ответ опубликован.

Ответы (1)

Да, некоторые считают это возможным. См. эту статью , озаглавленную «Феноменология правых нейтрино».

В разделе 6 этой статьи специально рассматривается возможность того, что стерильные нейтрино (т. е. правые нейтрино) могут составлять темную материю.

Левые нейтрино исключаются как кандидаты в темную материю, потому что их «длина свободного потока» не согласуется с наблюдаемыми крупномасштабными структурами в космосе. « Длина свободного потока » — это среднее расстояние, которое проходит частица, прежде чем попасть в потенциальную яму https://conferences.fnal.gov/dmwksp/Talks/Kaplinghat.pdf .

Правые нейтрино никогда не наблюдались. Это немного странно, потому что нейтрино — это фермионы, а все остальные фермионы встречаются как в правой, так и в левой форме. Итак, если правые нейтрино существуют, должна быть причина, по которой мы их не наблюдали. Вот некоторые возможные причины: а) они взаимодействуют еще слабее, чем левые нейтрино; Б) они слишком массивны, чтобы их можно было произвести в значительном количестве из-за типов взаимодействий, которые мы наблюдаем сейчас во Вселенной и в лаборатории.

Теория мало чем помогает. Различные интерпретации предполагают, что правосторонние нейтрино (если они существуют) могут иметь массу от нуля до где-то выше 10^9 ГэВ. Для сравнения, масса протона составляет примерно 1 ГэВ. Единственных данных, доступных на момент написания этой статьи (2013 г.), было крайне недостаточно, чтобы сделать какой-либо вывод о фактической массе правых нейтрино (если они существуют).

Как утверждает автор, «стерильные нейтрино не имеют столкновений и могут жить очень долго, поэтому они являются очевидным кандидатом на ТМ [темную материю]. Этот сценарий изучался большим числом авторов,…». Ожидается, что правые нейтрино будут иметь несколько типов, имеющих диапазон масс, что позволит точно настроить теоретические модели до тех пор, пока массы не будут известны.

Заключительный абзац автора начинается словами: «Правосторонние нейтрино дают правдоподобные объяснения нейтринных осцилляций, наблюдаемой темной материи и барионной асимметрии Вселенной, которые не могут быть поняты в рамках СМ [Стандартной модели]».

Таким образом, предположение ОП о том, что темная материя может состоять из правых нейтрино, вполне разумно.

Возможно ли, что правосторонние нейтрино — это темная материя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v