Кандидати в темні речовини


21

Здається, темна матерія переважає над матеріальним компонентом Всесвіту порівняно зі світною або баріоновою речовиною. Хоча він не взаємодіє електромагнітно (він не поглинає, не розсіює і не випромінює фотони), існує постійно зростаюча гора доказів його існування завдяки його гравітаційній взаємодії зірками, галактиками та скупченнями, а також впливом на об'єкти за нею через те, що відомо як гравітаційне лінзування.

Моє запитання: які найперспективніші кандидати з частинок темної матерії та які експерименти в даний час існують (чи існуватимуть), щоб спробувати відповісти на це питання?

Відповіді:


10

Коли ви кажете кандидатів "частинок", я припускаю, що ви виключаєте MACHO та RAMBO . MACHO - це "темні" об'єкти в зоряному масштабі, як чорні діри, нейтронні зірки, коричневі карлики тощо. RAMBO - це скупчення подібних темних об'єктів. MACHOs і RAMBO складаються з первинної баріонічної речовини (повсякденні речі, такі як протони та нейтрони - електрони не є баріонами, але вони також можуть бути частиною цього).

Це залишає нас разом з WIMP та можливими іншими кандидатами на частинки. Я не знаю подробиць будь-яких експериментів, які шукають ці операції (я побачу, чи зможу це дізнатись і оновити відповідь через кілька днів), але основними кандидатами на частинки є:

  • Нейтрино : Вкрай малоймовірно, що вони складають будь-який значний фрагмент ДМ у нашому Всесвіті, але вони заслуговують на згадку.
  • Стерильні нейтрино (я тут використовую термін у конкретному розумінні, а не загальний сенс): Цей тип нейтрино праворуч і взаємодіє лише гравітаційно (зауважте, що там можуть бути і активні нейтрино праворуч). Існують деякі попередні докази того, що вони можуть існувати.
  • Axions : Це гіпотетично, але якщо вони існують (і складають більшість DM), ми вбиваємо двох птахів одним каменем, пояснюючи DM і вирішуючи відсутність порушення симетрії при сильній взаємодії.
  • Гравітінос та найлегший суперсиметричний партнер : обом для цього потрібна суперсиметрія, але вони є головними кандидатами в ДМ.

2
Темна матерія майже напевно не взаємодіє, не формується і не утворюється електромагнітно. Деякий час люди думали, що потенційно причиною цього є MACHO (будь то бурі гноми чи чорні діри зоряної маси), але це було виключено завдяки мікролінійним дослідженням Шляху Міклі. Однак є значна зміна того, що темна речовина взаємодіє за допомогою слабкої сили (саме тому запропоновані різні типи нейтрино - праворучні нейтрино, стерильні нейтрино тощо).
astromax

1
Крім того, чи можете ви бути більш конкретними, коли говорите "Нейтрино". Тут є ряд можливостей.
astromax

1
@astromax Чи не вважаються МАШО такими, як частина DM у Всесвіті? Я знаю, що вони меншість, але IIRC вони все ще вважаються ДМ. Ви маєте рацію щодо нейтринного біта, я планував додати трохи, але забув. Робити це зараз.
Manishearth

1
Хоча MACHO важко виявити (оскільки вони дуже слабкі; наприклад - бурі гноми, нейтронні зірки тощо), вони, безумовно, виготовлені з баріонів. Деякі роботи були зроблені для оцінки кількості маси за допомогою таких предметів, і вона все ще навіть не наближається до складання. Чорні діри, хоча ніхто не знає, що відбувається всередині горизонту подій, але також не доповнюють те, що потрібно для опису того, що динаміка галактик / кластерів та масових реконструкцій за допомогою лінзування, рентгенівських і SZ вимірювань говорять нам про те. Наскільки нам відомо, гравітація - це лише підтверджена взаємодія.
astromax

2
Добре - речі, що складаються із складених частинок із зарядом (протони / електрони чи кварки), випромінюють фотони. Прискорення / уповільнення заряджених частинок виробляють випромінювання, тому ні, все ще існує принципова різниця між ними.
astromax
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.