Gemischte dunkle Materie - Mixed dark matter

Mixed Dark Matter ( MDM ) ist ein Modell der Dunklen Materie (DM), das Ende der 1990er Jahre vorgeschlagen wurde.

Gemischte dunkle Materie wird auch heiße + kalte dunkle Materie genannt. Die am häufigsten vorkommende Form dunkler Materie ist kalte dunkle Materie, die fast ein Viertel des Energieinhalts des Universums ausmacht. Neutrinos sind die einzigen bekannten Teilchen, deren Urknall-Thermalrelikt mindestens einen Bruchteil der heißen dunklen Materie (HDM) bilden sollte, obwohl über andere Kandidaten spekuliert wird. In den frühen 1990er Jahren stimmte das Leistungsspektrum der Fluktuationen in der Galaxienhaufen nicht ganz mit den Vorhersagen für eine Standardkosmologie überein, die um reines kaltes DM gebaut wurde. Gemischte dunkle Materie mit einer Zusammensetzung von etwa 80% kalt und 20% heiß (Neutrinos) wurde untersucht und stimmte besser mit den Beobachtungen überein. Diese große Menge an HDM wurde durch die Entdeckung der Beschleunigung der universellen Expansion im Jahr 1998 obsolet , die schließlich zum Paradigma der Dunklen Energie + Dunkler Materie dieses Jahrzehnts führte.

Die kosmologischen Wirkungen von kaltem DM sind den heißen DM-Effekten fast entgegengesetzt. Da kaltes DM das Wachstum großräumiger Strukturen fördert, wird oft angenommen, dass es aus schwach wechselwirkenden massiven Teilchen (WIMPs) besteht. Umgekehrt leidet heißes DM während des größten Teils der Geschichte des Universums unter Free-Streaming, wodurch die Bildung kleiner Schuppen ausgewaschen wird. Mit anderen Worten, die Masse heißer DM-Teilchen ist zu klein, um die beobachteten gravitativ begrenzten Objekte im Universum zu erzeugen. Aus diesem Grund wird die Häufigkeit von heißem DM durch die Kosmologie auf weniger als ein Prozent des Universumsgehalts beschränkt.

Das Szenario der gemischten Dunklen Materie gewann an Bedeutung, als DM als thermisches Relikt eines Bose-Einstein-Kondensats aus sehr leichten bosonischen Teilchen, so leicht wie Neutrinos oder noch leichter wie das Axion, vorgeschlagen wurde . Dieses kosmologische Modell sagt voraus, dass kaltes DM aus vielen kondensierten Teilchen besteht, während ein kleiner Bruchteil dieser Teilchen in angeregten energetischen Zuständen liegt und zu heißem DM beiträgt.

Verweise