La mayor parte de la materia oscura en el Universo es fría o no relativista, lo que elimina a los neutrinos como candidatos de materia oscura, ya que son calientes o relativistas. Pero, ¿por qué los físicos creen que la materia oscura es fría? ¿Qué tan frías (es decir, qué tan pesadas) deben ser estas partículas de materia oscura?
Respuesta
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Tal vez es instructivo saber por qué lo llamamos frío de la materia oscura, y por qué prefieren más caliente o incluso caliente de la materia oscura. El término se refiere a la velocidad de las partículas después de la disociación. Es intuitivo que es más difícil formar un ligadas gravitacionalmente estructura de las partículas que lo forman se mueven demasiado rápido. Térmica menor velocidad de las partículas de materia oscura implica que las estructuras pueden crecer en tamaño después de que desacoplar desde el campo de radiación, de manera que antes de la recombinación. Usted puede imagen como esta:
- Hay primordial de la semilla de las perturbaciones en la densidad de campo
- Si el DM partículas son fríos, son lentos por lo que la estas perturbaciones pueden comenzar a crecer (una vez desvinculado de expansión), incluso durante la época en la que los bariones son todavía fuertemente unido a la radiación
- Sólo después de la recombinación, los bariones son capaces de enfriar, pero en ese punto de la semilla de las perturbaciones son lo suficientemente grandes como para convertirse en pozos de potencial (halos de materia oscura) para bariones a asentarse en (halos de materia oscura).
A continuación, los pequeños halos se unen para formar otras más grandes, y así sucesivamente. El resultado es, a continuación, las galaxias se forman pequeños, y crecer por las fusiones. Esto es lo que llamamos el CDM formación de galaxias modelo.
Ahora compara esto con un caso en el que la DM partículas calientes. Puesto que difunden (Seda de Amortiguación) más fácil, usted necesita estructuras más grandes, como las semillas. En esta imagen galaxias iniciar grandes, y los fragmentos a lo largo del tiempo.
Que es uno, qué se observa? Sólo necesitamos contar galaxias, resulta que el MDL funciona mejor. Desde los halos de materia oscura se forman y crecen los principios, los bariones rápidamente caer en ellos, que se traduce en la eficiencia de la formación de galaxias, lo bastante eficiente como para ser coherente con los actuales observaciones. En base a esto usted puede poner límites a la masa de las partículas de materia oscura.
Por ejemplo, contar el número de las galaxias más pequeñas alrededor de la vía Láctea (galaxias enanas) nos puede venir para arriba con una restricción en la masa de la DM. Hay un problema, sin embargo, las galaxias más pequeñas son muy difíciles de observar, descartar caliente de la materia oscura ha vuelto a ser nada fácil. Bueno en mi humilde opinión, la evidencia apunta hacia el MDL, pero usted puede encontrar un montón de literatura argumentando en favor de WDM, aquí es un ejemplo.
