[¯|¯] Il disaccoppiamento dei neutrini

venerdì, Agosto 11th, 2017

disaccoppiamento dei neutrini,materia oscura — **Fonte dell'immagine: Link**

Consideriamo l'era leptonica e fissiamo la nostra attenzione sui leptoni:

I neutrini interagiscono con i rimanenti leptoni attraverso le reazioni:

Ci proponiamo di stabilire se tali processi leptonici permettono il raggiungimento dell'equilibrio termico tra le particelle interagenti. Dobbiamo confrontare il tempo caratteristico delle predette reazioni con il tempo di Hubble. Il primo è dato da:

Qui σ_wk(T) è la sezione d'urto dei processi elencati sopra. Dalla teoria delle interazioni deboli sappiamo che:

dove

è la "costante di Fermi", cioè la costante di accoppiamento delle interazioni deboli. Esplicitando i valori numerici delle varie costanti fisiche, si trova:

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[¯|¯] La curva di rotazione delle galassie. La materia oscura

martedì, Agosto 1st, 2017

curva di rotazione delle galassie,materia oscura — **Fonte dell'immagine: astronomicamens.wordpress.com**

L'informazione sulla distribuzione delle velocità delle stelle e del gas che compongono una galassia è contenuta nella cosiddetta curva di rotazione. Vediamo di cosa si tratta.

Consideriamo una galassia in cui la distribuzione della materia esibisce una simmetria sferica. I risultati a cui giungeremo si generalizzano immediatamente alla simmetria ellisoidale. Ciò premesso, supponiamo di avere una particella di prova che simula il moto di una stella appartenente alla galassia. Per la terza legge di Keplero, se r è la coordinata radiale della particella, la sua velocità è:

essendo G la costante di gravitazione universale, mentre M(r) è la massa contenuta nella sfera di raggio r. Se R_g è il raggio della galassia, M=M(R_g) è la massa totale. Dalla formula precedentes si ha:
curva di rotazione delle galassie,materia oscura

In altri termini, al di fuori della galassia, la velocità segue va come 1/sqrt(r). Per contro, i dati osservativi forniscono una legge diversa.
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