Физика нейтрино и скрытая масса Наблюдательные следствия космологической инфляции Космология с дополнительным измерением Ю. В. Штанов ИТФ, Киев Собрание. - презентация

1 Физика нейтрино и скрытая масса Наблюдательные следствия космологической инфляции Космология с дополнительным измерением Ю. В. Штанов ИТФ, Киев Собрание по проекту «Космомикрофизика» 27 июня 2009, ГАО

2 Стандартная модель: кварки, лептоны и векторные бозоны. Модель содержит также хиггсовский скаляр, пока еще не обнаруженный экспериментально Физика нейтрино и скрытая масса

3 Явления за рамками Стандартной модели Осцилляции нейтрино Темная материя Барионная асимметрия Вселенной Инфляция и темная энергия Первые три явления можно объяснить, добавляя три «правые» стерильные нейтрино. В результате получается Neutrino Minimal Standard Model νMSM Asaka, Blanchet & Shaposhnikov (2005) Asaka & Shaposhnikov (2005)

4 Осцилляции нейтрино и механизм «качелей» («see-saw») νMSM Три легкие (левые, активные) и три тяжелые (правые, стерильные) нейтрино

5 Легчайшее стерильное нейтрино кандидат в темную материю Модельно-независимое ограничение на массу частицы фермионной темной материи по оценке фазовой плотности (dSph в окрестности Млечного Пути) A.Boyarsky, O.Ruchayskiy, D.Iakubovskyi, JCAP (2009): Dodelson & Widrow (1993) Shi & Fuller (1998) Dolgov & Hansen (2000)

6 Распад стерильного нейтрино Ограничения на параметры стерильного нейтрино (M 1, θ 1 ) по наблюдениям M31 с помощью XMM-Newton: A.Boyarsky, D.Iakubovskyi, O.Ruchayskiy, V.Savchenko, MNRAS (2008)

7 Комбинированные астрофизические ограничения

8 Комбинированные ограничения на параметры тяжелых стерильных нейтрино experiment

9 Следующий проект: ограничение на массу нейтрино и частиц темной материи с помощью метода Lyman-α Различие между теплой и холодной темной материей проявляется на малых пространственных масштабах

10 Метод Lyman-α Участники: ГАО (Берцик) ИТФ (Штанов) АОКУ (Жданов, Иващенко)

11 Наблюдательные следствия космологической инфляции Предсказание статистической анизотропии первичного спектра скалярных возмущений в сценарии инфляции Yu.Shtanov, H.Pyatkovska (2009)

12 Это, в частности, означает статистическую анизотропию CMB В нашем случае доминируют члены с L = 2. Анизотропию такого типа можно искать в данных WMAP, а также после получения данных PLANCK

13 Космология с дополнительным измерением Свойства космологических решений в теории с асимметричным погружением браны в пятимерие: Yu.Shtanov, A.Viznyuk, … Mod. Phys. Lett. A (2008), JCAP (2009) объяснение малости наблюдаемой космологической постоянной Инфляция в многомерных моделях T.Saidov, A.Zhuk, Phys. Rev. D (2009)

14 Будущие проекты: Ограничение на массу частицы темной материи, в частности, на массу стерильного нейтрино, путем обработки данных наблюдений в рентгеновском и гамма-диапазоне (деятельность ВИРГО) Ограничение на массу активных нейтрино, а также на массу частиц темной материи, с помощью метода Lyman-α Исследование и поиск статистической анизотропии в CMB и в крупномасштабной структуре Вселенной Модифицированные теории гравитации, в частности, многомерная гравитация, и явления темной материи и темной энергии