Предложено объяснение возникновения текущей плотности темной материи

Новая модель объясняет нынешнюю плотность темной материи, предполагая, что в ранней Вселенной обычная материя превращалась в темную материю и сначала росла экспоненциально, замедляясь по мере расширения Вселенной.

Об этом рассказывают в Американском физическом обществе.

Космологи делают вывод о количестве темной материи в нашей Вселенной на основе наблюдений за космическим микроволновым фоном (КМФ). Чтобы теории темной материи были жизнеспособны, они должны быть способны воспроизвести эту плотность темной материи.

Теперь Торстен Брингманн из Университета Осло в Норвегии и его коллеги предлагают новый механизм, с помощью которого наша Вселенная могла бы достичь нынешней плотности темной материи. Их работа была опубликована в журнале Physical Review Letters 03 ноября.

Объяснения современной плотности темной материи обычно включают в себя модели вымерзания или намерзания. В моделях вымерзания большое исходное количество темной материи находится в равновесии с плазмой частиц стандартной модели ранней Вселенной. По мере расширения и охлаждения Вселенной процессы, разрушающие частицы темной материи, опережают создающие ее, пока плотность темной материи не уменьшится до современного уровня. В моделях намерзания Вселенная начинается с малого количества темной материи или совсем без нее, и плазма частиц стандартной модели рождает темную материю, пока ее плотность не достигнет сегодняшнего уровня.

Брингман и его коллеги предлагают другую траекторию для плотности темной материи. Они предполагают, что небольшое начальное количество темной материи в ранней Вселенной могло взаимодействовать с частицами стандартной модели таким образом, что эти частицы сами превращаются в частицы темной материи. При переводе частиц стандартной модели на "темную сторону" – и позволяя новобранцам делать то же с другими частицами стандартной модели – темная материя могла воспроизводиться гораздо быстрее, чем в моделях с намерзанием, возрастая экспоненциально в этой плотной ранней среде. Этот процесс естественным образом замедляется, а затем прекращается по мере распространения Вселенной, наконец достигая плотности темной материи, которую мы наблюдаем сегодня. Такая история может иметь последствия для спектра мощности КМФ и других современных свойств Вселенной, говорят исследователи, что означает, что этот потенциальный механизм может быть подтвержден или исключен будущими наблюдениями.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.