Helldunkle Materie - Light dark matter

Helle dunkle Materie ist in der Astronomie und Kosmologie eine dunkle Materie, die schwach mit WIMPS-Kandidaten (Massive Particles) interagiert und eine Masse von weniger als 1 GeV aufweist . Diese Partikel sind schwerer als warme dunkle Materie und heiße dunkle Materie , aber leichter als die traditionellen Formen kalter dunkler Materie , wie z. B. Massive Compact Halo Objects (MACHOs). Die Lee - Weinberg gebunden Grenzen der Masse der bevorzugten dunklen Materie Kandidaten, WIMPs, die Wechselwirken über die schwache Wechselwirkung zu GeV. Diese Grenze ergibt sich wie folgt. Je geringer die Masse der WIMPs ist, desto geringer ist der Vernichtungsquerschnitt, der in der Größenordnung liegt , wobei m die WIMP-Masse und M die Masse des Z-Bosons ist. Dies bedeutet, dass WIMPs mit geringer Masse, die im frühen Universum reichlich produziert würden, viel früher und damit bei einer höheren Temperatur ausfrieren (dh aufhören zu interagieren) als WIMPs mit höherer Masse. Dies führt zu einer höheren Relikt-WIMP-Dichte. Wenn die Masse niedriger als GeV ist, würde die WIMP-Reliktdichte das Universum überdecken.

Einige der wenigen Lücken, die es einem ermöglichen, die Lee-Weinberg-Bindung zu vermeiden, ohne neue Kräfte unterhalb der elektroschwachen Skala einzuführen, wurden durch Beschleunigerexperimente (dh CERN , Tevatron ) und durch Zerfälle von B-Mesonen ausgeschlossen .

Ein praktikabler Weg, Modelle für helle dunkle Materie zu erstellen, besteht darin, neue helle Bosonen zu postulieren. Dies vergrößert den Vernichtungsquerschnitt und verringert die Kopplung von Partikeln der dunklen Materie an das Standardmodell, wodurch sie mit Beschleunigerexperimenten übereinstimmen.

Motivation

In den letzten Jahren ist helldunkle Materie teilweise aufgrund der vielen Vorteile der Theorie populär geworden. Sub-GeV-Dunkle Materie wurde verwendet, um den von INTEGRAL beobachteten Positronenüberschuss im galaktischen Zentrum , überschüssige Gammastrahlen vom galaktischen Zentrum und extragalaktische Quellen zu erklären . Es wurde auch vorgeschlagen, dass helle dunkle Materie eine kleine Diskrepanz im gemessenen Wert der Feinstrukturkonstante in verschiedenen Experimenten erklären könnte.

Siehe auch

Verweise

Weiterführende Literatur