Horká temná hmota - Hot dark matter

Horká temná hmota (HDM) je teoretická forma temná hmota který se skládá z částic, které cestují s ultrarelativistické rychlosti.

Temná hmota je forma hmoty, která nevyzařuje ani neabsorbuje světlo. Ve fyzice je toto chování charakterizováno tím, že temná hmota neinteraguje elektromagnetická radiace, tedy dělat to temný a učinit jej nezjistitelným pomocí konvenčních přístrojů ve fyzice.[1] Data z křivky rotace galaxií naznačují, že přibližně 80% hmotnosti galaxie nelze vidět, což nutí vědce inovovat způsoby, jak toho dosáhnout nepřímo detekovat jej prostřednictvím účinků temné hmoty na gravitační fluktuace.[2] Jak uvidíme níže, je užitečné rozlišovat temnou hmotu na „horkou“ (HDM) a „Studený „Typy (CDM) - některé dokonce naznačují střed „teplá“ temná hmota (WDM). Terminologie se týká hmotnosti částic temné hmoty (která určuje jejich rychlost): HDM cestuje rychleji než CDM, protože se předpokládá, že částice HDM mají nižší hmotnost.[3]

Role ve formování galaxií

Umělecký dojem temné hmoty obklopující Mléčnou dráhu. Zápočet: ESO / L. Calçada

Pokud jde o jeho použití, distribuce horké temné hmoty by také mohla pomoci vysvětlit, jak shluky a nadkupy z galaxie vytvořený po Velký třesk. Teoretici tvrdí, že existují dvě třídy temné hmoty: 1) ty, které se „shromažďují kolem jednotlivých členů shluku viditelných galaxií“ a 2) ty, které zahrnují „shluky jako celek“. Protože studená temná hmota má nižší rychlost, může být zdrojem „menších hrudek velikosti galaxie“, jak je znázorněno na obrázku.[4] Horká temná hmota by tedy měla odpovídat tvorbě větších agregátů hmoty, které obklopují celé shluky galaxií. Data z kosmické mikrovlnné pozadí záření měřené pomocí COBE satelit, je vysoce uniformní a takové vysokorychlostní částice horké temné hmoty nemohou vytvářet shluky tak malé jako galaxie začínající od tak hladkého počátečního stavu, což zdůrazňuje nesoulad v tom, co říká teorie temné hmoty a aktuální data. Teoreticky za účelem vysvětlení relativně malých struktur v EU pozorovatelný vesmír, je nutné vyvolat studenou temnou hmotu nebo WDM. Jinými slovy, horká temná hmota, která je jedinou látkou ve vysvětlování tvorby kosmických galaxií, již není životaschopná, takže horkou temnou hmotu umisťuje pod větší deštník smíšená temná hmota (MDM) teorie.

Neutrina

Příkladem částice horké temné hmoty je neutrino.[5] Neutrina mají velmi malou hmotnost a neúčastní se dvou ze čtyř základních sil, tzv elektromagnetická interakce a silná interakce. Interagují pomocí slabá interakce, a gravitace, ale kvůli slabé síle těchto sil je obtížné je odhalit. Řada projektů, například Super-Kamiokande observatoř neutrin, v Gifu, Japonsko v současné době studují tato neutrina.

Viz také

Reference

  1. ^ McGaugh, Stacy (2007). "Vidět skrz Temnou hmotu". Věda. 317 (5838): 607–608. doi:10.1126 / science.1144534. JSTOR  20037494. PMID  17673645.
  2. ^ Drake, Nadia (2012). „Temná hmota, kde jsi?“. Vědecké zprávy. 181 (10): 5–6. JSTOR  41697649.
  3. ^ Matt Williams (31. srpna 2016). „Temná hmota - horká nebo ne?“. Citováno 2. června 2017.
  4. ^ Cowen, R. (1996). „Sledování architektury temné hmoty“. Vědecké zprávy. 149 (6): 87. Bibcode:1996SciN..149 ... 87C. doi:10.2307/3979991. JSTOR  3979991.
  5. ^ Hannestad, Steen; Mirizzi, Alessandro; Raffelt, Georg G .; Wong, Yvonne Y. Y. (2010-08-02). "Neutrino a axion horké temné hmoty hranice po WMAP-7". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2010 (8): 001. arXiv:1004.0695. Bibcode:2010JCAP ... 08..001H. doi:10.1088/1475-7516/2010/08/001. ISSN  1475-7516.

Další čtení

externí odkazy