La materia oscura caliente ( HDM ) es una forma teórica de materia oscura que consiste en partículas que viajan con velocidades ultrarelativistas .
La materia oscura es una forma de materia que no emite ni absorbe luz. Dentro de la física, este comportamiento se caracteriza porque la materia oscura no interactúa con la radiación electromagnética , lo que la oscurece y la hace indetectable a través de instrumentos convencionales en física. [1] Los datos de las curvas de rotación de galaxias indican que aproximadamente el 80% de la masa de una galaxia no se puede ver, lo que obliga a los investigadores a innovar en formas que la detectan indirectamente a través de los efectos de la materia oscura sobre las fluctuaciones gravitacionales. [2] Como veremos a continuación, es útil diferenciar la materia oscura en tipos "caliente" (HDM) y " fría " (CDM); algunos incluso sugieren un término medio demateria oscura "caliente" (WDM). La terminología se refiere a la masa de las partículas de materia oscura (que dicta la velocidad a la que viajan): HDM viaja más rápido que CDM porque se teoriza que las partículas HDM son de menor masa. [3]
Papel en la formación de galaxias
En términos de su aplicación, la distribución de materia oscura caliente también podría ayudar a explicar cómo se formaron los cúmulos y supercúmulos de galaxias después del Big Bang . Los teóricos afirman que existen dos clases de materia oscura: 1) aquellas que "se congregan alrededor de miembros individuales de un cúmulo de galaxias visibles" y 2) aquellas que abarcan "los cúmulos como un todo". Debido a que la materia oscura fría posee una velocidad más baja, podría ser la fuente de "masas más pequeñas del tamaño de una galaxia", como se muestra en la imagen. [4] La materia oscura caliente, entonces, debería corresponder a la formación de agregados de masa más grandes que rodean cúmulos de galaxias enteros. Sin embargo, los datos de la radiación cósmica de fondo de microondas, medidos por el satélite COBE , son altamente uniformes, y las partículas de materia oscura caliente a alta velocidad no pueden formar grupos tan pequeños como galaxias a partir de un estado inicial tan suave, lo que resalta una discrepancia en lo que La teoría de la materia oscura y los datos reales dicen. Teóricamente, para explicar estructuras de relativamente pequeña escala en el Universo observable , es necesario invocar materia oscura fría o WDM. En otras palabras, la materia oscura caliente que es la única sustancia que explica la formación de galaxias cósmicas ya no es viable, lo que coloca a la materia oscura caliente bajo el paraguas más amplio de la teoría de la materia oscura mixta (MDM).
Neutrinos
Un ejemplo de partícula de materia oscura caliente es el neutrino . [5] Los neutrinos tienen masas muy pequeñas y no participan en dos de las cuatro fuerzas fundamentales, la interacción electromagnética y la interacción fuerte . Interactúan por la interacción débil y la gravedad , pero debido a la débil fuerza de estas fuerzas, son difíciles de detectar. Varios proyectos, como el observatorio de neutrinos Super-Kamiokande , en Gifu , Japón , están estudiando actualmente estos neutrinos.
Ver también
- Modelo Lambda-CDM - Modelo de cosmología del Big-Bang
- Dinámica newtoniana modificada : hipótesis que propone una modificación de las leyes de Newton
Referencias
- ^ McGaugh, Stacy (2007). "Ver a través de la materia oscura". Ciencia . 317 (5838): 607–608. doi : 10.1126 / science.1144534 . JSTOR 20037494 . PMID 17673645 . S2CID 117042201 .
- ^ Drake, Nadia (2012). "Materia oscura, ¿dónde estás?". Noticias de ciencia . 181 (10): 5–6. JSTOR 41697649 .
- ^ Matt Williams (31 de agosto de 2016). "Materia oscura, ¿caliente o no?" . Consultado el 2 de junio de 2017 .
- ^ Cowen, R. (1996). "Trazando la arquitectura de la materia oscura". Noticias de ciencia . 149 (6): 87. Bibcode : 1996SciN..149 ... 87C . doi : 10.2307 / 3979991 . JSTOR 3979991 .
- ^ Hannestad, Steen; Mirizzi, Alessandro; Raffelt, Georg G .; Wong, Yvonne YY (2 de agosto de 2010). "Límites de materia oscura caliente de neutrinos y axiones después de WMAP-7". Revista de cosmología y física de astropartículas . 2010 (8): 001. arXiv : 1004.0695 . Código Bibliográfico : 2010JCAP ... 08..001H . doi : 10.1088 / 1475-7516 / 2010/08/001 . ISSN 1475-7516 . S2CID 54939773 .
Otras lecturas
- Bertone, Gianfranco (2010). Partículas de materia oscura: observaciones, modelos y búsquedas . Prensa de la Universidad de Cambridge . pag. 762. ISBN 978-0-521-76368-4.
enlaces externos
- Materia oscura caliente de Berkeley
- Materia oscura