Koyu Madde Parçacık Adayları

Karanlık maddenin aydınlık veya baryonik maddeye kıyasla evrenin madde bileşenine hâkim olduğu görülüyor. Elektromanyetik olarak etkileşimde bulunmasa da (fotonları emmez, saçmaz ya da yaymaz), yıldız, galaksiler ve kümelenmeler ile yerçekimsel etkileşimleri ve bunun yanı sıra etkisi üzerindeki etkisi ile varlığı için sürekli artan bir delil dağ vardır. yerçekimsel merceklenme olarak bilinen şeyin arkasındaki nesneleri.

Sorum şu, karanlık maddenin en umut verici parçacık adayları hangileri ve şu anda bu soruyu cevaplamaya çalışmak için hangi deneyler var (veya olacak)?

cosmology matter dark-matter

— Astromax
kaynak

Eğer "parçacık" adayları derken sen hariç varsayalım Machosde ve Rambos . MACHO'lar kara delikler, nötron yıldızları, kahverengi cüceler vb. Gibi yıldız ölçeğindeki "karanlık" nesnelerdir. RAMBO'lar benzer karanlık nesnelerin kümeleridir. MACHO'lar ve RAMBO'lar temel olarak baryonik maddeden yapılmıştır (protonlar ve nötronlar gibi günlük şeyler - elektronlar kanarya taşları değildir, bunun bir parçası olabilirler).

Bu bizi WIMP'lerle ve diğer parçacık adaylarıyla bırakıyor . Bu hazırlıksız aradığınız deneylerin ayrıntılarını bilmiyorum (birkaç gün içinde cevabı bulup güncelleyebiliyor muyum göreceğim), ancak ana parçacık adayları:

Nötrinolar : Bunların evrendeki DM'nin önemli bir bölümünü oluşturması pek olası değildir, ancak bir sözü hakediyorlar.
Steril nötrinolar (Burada genel anlamda değil, belirli anlamda terim kullanıyorum): Bu tür nötrino sağ elli ve sadece yerçekimsel olarak etkileşime giriyor (sağ el aktif nötrinoların da olabileceğine dikkat edin). Bunların var olabileceğini düşündüren bazı ön kanıtlar var.
Eksenleri : Bunlar varsayımsaldır, ancak varsa (ve DM'nin çoğunluğunu oluşturuyorsa), hem DM'yi açıklayarak hem de güçlü etkileşimde simetri eksikliğini gidererek iki kuşu bir taşla öldürüyoruz.
Gravitinos ve En Hafif Süper Simetrik Ortağı : Bunların her ikisi de süper simetriye sahip olmayı gerektirir, ancak bunlar büyük DM adayları.

— Manishearth
kaynak

Karanlık madde neredeyse kesinlikle elektromanyetik olarak hiçbir şekilde şekil, şekil veya etkileşime girmez. Bir süredir insanlar MACHO'ların potansiyel olarak sebep olduklarını düşünüyorlardı (ister kahverengi cüceler ister yıldız kütleli kara delikler olsunlardı), ancak bu Mikly Way'in mikroleneme çalışmaları ile dışlandı. Bununla birlikte, karanlık maddenin zayıf kuvvetle etkileşime girdiğine dair önemli bir değişiklik vardır (bu nedenle çeşitli nötrino türleri önerilmiştir - sağ elli nötrinolar, steril nötrinolar vs.).

— astromax,

Ayrıca, "Neutrinos" derken daha spesifik olabilirsiniz. Burada bir takım olasılıklar var.

— astromax,

@astromax MACHO hala evrendeki DM'nin bir parçası olarak düşünülmedi mi? Azınlık olduklarını biliyorum, ancak IIRC hala DM olarak kabul ediliyor. Nötrino bitinde haklısın, biraz eklemeyi planladım ama unuttum. Şimdi yapıyor.

— Manishearth

MACHO'ları tespit etmek zor olsa da (çok zayıf olduklarından; örneğin - kahverengi cüceler, nötron yıldızları, vb.), Kesinlikle baryonik içerikten yapılırlar. Bu gibi nesneler nedeniyle kütle miktarını tahmin etmek için bazı çalışmalar yapıldı ve hala toplanmaya bile yaklaşmadı. Kara delikler, olay ufkunun içinde ne olduğunu hiç kimse bilmese de, galaksinin / kümelenmelerin mercek, x-ışını ve SZ ölçümlerinden gelen kitle rekonstrüksiyonlarının bize orada olduğunu söylediklerini açıklamak için gerekenleri eklemiyor. Bildiğimiz kadarıyla, yerçekimi, doğrulanmış tek etkileşimdir.

— astromax

Şey - şarjlı kompozit parçacıklardan oluşan şeyler (protonlar / elektronlar veya kuarklar) fotonları yayar. Hızlandırılmış / yavaşlayan yüklü parçacıklar radyasyon üretir, yani hayır, ikisi arasında hala temel bir fark vardır.

— astromax