Sıcak karanlık madde - Warm dark matter

Sıcak karanlık madde ( WDM ), sıcak karanlık madde ve soğuk karanlık madde özellikleri arasında ara özelliklere sahip olan ve yapı oluşumunun serbest akış ölçeklerinin üstünde aşağıdan yukarıya ve aşağıda yukarıdan aşağıya gerçekleşmesine neden olan varsayımsal bir karanlık madde biçimidir. ücretsiz akış ölçeği. En yaygın WDM adayları steril nötrinolar ve gravitinlerdir . WIMP'ler ( zayıf etkileşimli büyük parçacıklar ), termal olmayan şekilde üretildiğinde, sıcak karanlık madde için aday olabilirler. Ancak genel olarak termal olarak üretilen WIMP'ler soğuk karanlık madde adaylarıdır.

keVin'ler ve GeVin'ler

Birkaç keV'lik bir kütleye sahip olası bir WDM adayı parçacık , Parçacık Fiziğinin Standart Modeline iki yeni, sıfır yük, sıfır lepton sayısı fermiyonunun eklenmesinden gelir : "keV-kütlesi atıl fermiyonlar" (keVins) ve "GeV-kütlesi atıl fermiyonlar" " (GeVins). KeVin'ler, erken evrende termal dengeye ulaşırlarsa aşırı üretilir, ancak bazı senaryolarda, kararsız ağır parçacıkların bozunmasından kaynaklanan entropi üretimi, bolluklarını doğru değere kadar bastırabilir. Bu parçacıklar, yalnızca Z bozonu ile baskılanmış etkileşimlere sahip oldukları için "inert" olarak kabul edilir . Birkaç keV kütleli steril nötrinolar keVinler için olası adaylardır. Elektrozayıf ölçeğin altındaki sıcaklıklarda , standart model parçacıklarla tek etkileşimleri , sıradan nötrinolarla karışmalarından dolayı zayıf etkileşimlerdir . Karıştırma açısının küçük olması nedeniyle aşırı üretilmezler çünkü termal dengeye ulaşmadan donarlar. Özellikleri, yapı oluşumundan gelen astrofiziksel sınırlar ve kütleleri 1-8 keV'den büyükse Pauli ilkesi ile tutarlıdır .

Şubat 2014'te, 3.5 keV civarında monokromatik bir sinyal olan XMM-Newton tarafından gözlemlenen X-ışını emisyonlarının spektrumundan farklı analizler çıkarıldı . Bu sinyal farklı galaksi kümelerinden ( Perseus ve Centaurus gibi ) geliyor ve birkaç sıcak karanlık madde senaryosu böyle bir çizgiyi haklı çıkarabilir. Örneğin, 2 fotona dönüşen 3.5 keV'lik bir adaydan veya bir foton ve bir nötrinoya bozunan 7 keV'lik bir karanlık madde parçacığından bahsedebiliriz.

Kasım 2019'da, çeşitli galaktik hale maddesinin, Samanyolu'nun uydularından çıkan yıldız akışlarının yoğunlukları ve dağılımı üzerindeki etkileşiminin analizi, GD'deki sıcak karanlık madde Kevins tarafından yoğunluk bozulmaları için minimum kütleyi sınırlandırmayı başardılar. 1 ve Pal 5 akışları. Sıcak karanlık madde termal kalıntılarının kütlesi üzerindeki bu alt sınır mWDM > 4,6 keV; veya cüce uydu sayıları eklemek mWDM > 6,3 keV

Ayrıca bakınız

• Karanlık madde  - Evrendeki maddenin çoğunu içeren varsayımsal madde formu
  • Sıcak karanlık madde  (HDM) - Ultrarelativistik hızlarla hareket eden parçacıklardan oluşan teorik bir karanlık madde formu
  • Soğuk karanlık madde  (CDM) – Fizikte varsayımsal karanlık madde türü
• Lambda-CDM modeli  – Büyük patlama kozmolojisinin modeli
• Değiştirilmiş Newton dinamiği  – Newton yasalarının değiştirilmesini öneren hipotez

Referanslar

• Viel, Matteo; Lesgourgues, Julien; Haehnelt, Martin G.; Matarrese, Sabino; Riotto, Antonio (2005-03-31). "WMAP ve Lyman-αforest ile steril nötrinolar ve hafif gravitinler dahil olmak üzere sıcak karanlık madde adaylarını kısıtlamak". Fiziksel İnceleme D . 71 (6): 063434. arXiv : astro-ph/0501562 . Bibcode : 2005PhRvD..71f3534V . doi : 10.1103/physrevd.71.063534 . ISSN  1550-7998 . S2CID  119445620 .
• Kral, Stephen F; Merle, Alexander (2012-08-16). "KeVins'ten Sıcak Karanlık Madde". Kozmoloji ve Astropartikül Fiziği Dergisi . 2012 (8): 016. arXiv : 1205.0551 . Bibcode : 2012JCAP...08..016K . doi : 10.1088/1475-7516/2012/08/016 . ISSN  1475-7516 . S2CID  118342558 .
• Gao, L.; Theuns, T. (2007-09-14). "Filamanlarla Evreni Aydınlatmak". Bilim . 317 (5844): 1527-1530. arXiv : 0709.2165 . Bibcode : 2007Sci...317.1527G . doi : 10.1126/science.1146676 . ISSN  0036-8075 . PMID  17872439 . S2CID  18545632 .
• Lin, WB; Huang, DH; Zhang, X.; Brandenberger, R. (2001-02-05). "Zayıf Etkileşimli Büyük Büyük Parçacıkların Isıl Olmayan Üretimi ve Evrenin Subgalaktik Yapısı". Fiziksel İnceleme Mektupları . 86 (6): 954-957. arXiv : astro-ph/0009003 . Bibcode : 2001PhRvL..86..954L . doi : 10.1103/physrevlett.86.954 . ISSN  0031-9007 . PMID  11177983 .
• Milli, John. Sıcak Karanlık Madde. Hakkında.com. Erişim tarihi: 23 Ocak 2013. http://space.about.com/od/astronomydictionary/g/Warm-Dark-Matter.htm .

daha fazla okuma

• Bertone, Gianfranco (2010). Parçacık Karanlık Madde: Gözlemler, Modeller ve Aramalar . Cambridge Üniversitesi Yayınları . s. 762. ISBN'si 978-0-521-76368-4.