Hideg sötét anyag
A kozmológia , hideg sötét anyag (vagy CDM , angol hideg sötét anyag ) egy hipotetikus formája számít (egyfajta sötét anyag ), amelynek részecskéi lassan tekintetében a fénysebesség (innen a minősítő hideg ), amely kölcsönhatásba lép gyengén közönséges anyaggal és elektromágneses sugárzással ( fekete ). Az univerzumot alkotó anyag kb. 84,54% -a vélhetően sötét anyag, a barionos anyag (amely csillagokat, bolygókat és élőlényeket alkot) csak a töredéke a többinek.
Az 1990-es évek vége óta a legtöbb kozmológus a sötét anyag elmélete (pontosabban a ΛCDM modell ) felé hajlik, hogy leírja az univerzum evolúcióját egy kezdeti homogén állapotból (amint azt a kozmológiai diffúz háttérsugárzás mutatja ) a darabos eloszlás felé a ma látható galaxisok és klasztereik , az Univerzum nagyszabású szerkezetei .
Ezt az elméletet először 1982-ben publikálta három független kozmológuscsoport: James Peebles Princetonban, James Richard Bond, Alex Szalay és Michael Turner , végül George Blumenthal , H. Pagels és Joël Primack . A Blumenthal, Sandra Moore Faber , a Primark és a brit tudós, Martin Rees által 1984-ben publikált, befolyásos áttekintő cikk részletesen kifejtette az elmélet részleteit.
Elmélet
Az ősi fekete lyukak a közbenső tömegek (közben létrehozott Big Bang, és nem accretion anyag) 30 és 300.000 naptömeg a galaktikus udvarokat kompatibilisek a megfigyelések a nagy bináris csillagok , valamint a mikrolencséket és stabilitásának galaktikus lemezek .
A hideg sötét anyag elméletében a szerkezet hierarchikusan növekszik , a kis objektumok először összeomlanak és folyamatos hierarchiába olvadnak össze, és egyre masszívabb tárgyakat alkotnak. A paradigma a forró sötét anyag , népszerű az 1980, a szerkezet nem képez hierarchikusan ( összeg ), hanem alkotnak fragmentáció ( lefelé ), a legnagyobb szuperklasztereket képező első, lemezek lapított, mint a palacsinta, akkor széttöredezik kisebb darabokra mint a galaxisunk, a Tejútrendszer . A forró sötét anyag jóslatai erősen nem értenek egyet a nagyméretű struktúrák megfigyeléseivel, míg a hideg sötét anyag paradigma általában egyetért ezekkel a megfigyelésekkel.
Három fő ellentmondás alakult ki a hideg sötét anyag paradigmájának jóslatai és a galaxisok megfigyelései és azok űrben történő felhalmozása között, amelyek potenciális válságot okoztak az egész koncepció számára.
- A halo koncentráció problémája : A hideg sötét anyag elmélete azt jósolja, hogy a sötét anyag halok sűrűségeloszlása a vártnál jóval élesebb csúcsokat képez a galaxisok forgási görbéinek megfigyelésével.
- a törpe galaxis problémája : a hideg sötét anyag elmélete sok kis törpe galaxis létezését jósolja, amelyek tömege a Tejútrendezernek ezredrészére esik . Ezeket azonban nem figyelték meg.
- A szögmomentum problémája: A hideg sötét anyag elmélete azt jelzi, hogy a legtöbb galaktikus lemezről hiányzik az alacsony szögmomentumú anyag.
Mindezekre a problémákra számos megoldást kínáltak. Az azonban még mindig nem világos, hogy a CDM paradigmájának valós kritikáját jelentik-e, vagy azt jelzik, hogy a modellt tovább kell fejleszteni.
A CDM-elmélet nem tesz jóslatot a hideg sötét anyag részecskék pontos összetételéről. Az egyértelműség e hiányában éppen az elmélet egyik legnagyobb gyengesége rejlik. Az alkalmazások azonban három kategóriába vannak osztva, mindegyiknek humoros nevet adtak, amilyen gyakran a fizikában.
- A WIMP (a gyengén interaktív masszív részecskék , a francia wimps esetében ) feltételezi, hogy a sötét anyag egyfajta nehéz, ismeretlen fajta részecske. Sajnos nincsenek ismert tulajdonságú részecskék. Kutatásaik magukban foglalják a közvetlen érzékelési kísérleteket nagy érzékenységű detektorok alkalmazásával, valamint gyártási teszteket részecskegyorsítókban .
- A tengelyek voltak a hideg sötét anyag első jelöltjei. Kozmológiai jellemzőik nagyon különböznek a többi standard modell részecskétől , potenciálisan hideg sötét anyagnak számítanak nagyon kis tömeg mellett is. Mivel ezek következtében az oldatok erős CP probléma a kvantum-színdinamika, ők is mindig hipotetikus és tárgyát is aktív kutató.
- A Machos (az angol Massive Compact Halo Objects-ből ) feltételezi, hogy a sötét anyag sűrített tárgyakból áll, mint például fekete lyukak , neutroncsillagok , fehér törpék , nagyon halvány csillagok vagy nem világító tárgyak, például bolygók . Kutatásaik gravitációs lencsék felhasználásával vizsgálják meg ezeknek az objektumoknak a háttérben lévő galaxisokra gyakorolt hatásait .
Azt is gondolják, hogy a CDM pusztán a gravitációban fellépő infláció maradványaiból állhat , amelyeket "X részecskének" neveznek, például holeum (in) .
Megjegyzések és hivatkozások
-
Frampton, Paul H. (2010) "Közepes tömegű fekete lyukakat keresünk". Nukleáris fizika B - Proceedings Supplements 200-202 : 176-8, doi: 10.1016 / j.nuclphysbps.2010.02.080
-
Goddard Űrrepülési Központ , „A sötét anyag lehet fekete lyuk tűpontja ” ,2004. május 14(megtekintés : 2008. szeptember 13. )
-
G. Gentile és P. Salucci , „ A sötét anyag mageloszlása spirálgalaxisokban ”, havi közlemények , 1. évf . 351,2004, P. 903–922
-
P. Kroupa , B. Famaey , Klaas S. de Boer , Joerg Dabringhausen , Marcel Pawlowski , Christian Boily , Helmut Jerjen , Duncan Forbes és Gerhard Hensler : „ A sötét anyagú konkordancia kozmológia helyi csoportjának tesztjei: Új paradigma felé szerkezet kialakítása ”, Csillagászat és asztrofizika , vol. 523,2010, P. 32–54- „ 1006.1647 ” , szabadon hozzáférhető szöveg, az arXiv oldalon .
-
(in) Mr Turner , Axions 2010 Workshop , University of Florida, Gainesville, Amerikai Egyesült Államok,2010
-
(in) Pierre Sikivie , " Axion Cosmology " , játékos. Jegyzetek Phys. , N o 741,2008, P. 19-50
-
Cyrille Barbot, rendkívül nagy energiájú kozmikus sugarak a szuper nehéz X részecskék bomlásából
-
LK Chavda és Abhijit Chavda, sötét anyag és az ős fekete lyukak stabil kötött állapota
-
LK Chavda és Abhijit Chavda, ultramagas energiájú kozmikus sugarak a galaktikus haloszi holeumok bomlásából
Lásd is
Kapcsolódó cikkek
Bibliográfia