Модель темной материи объясняет многие несостыковки астрономических наблюдений

N+1Наука

Темная материя из первичных черных дыр с широким спектром масс примирила наблюдения с теорией

Андрей Фельдман

Ingrid Bourgault / Wikimedia Commons

Группа физиков-теоретиков исследовала модель темной материи, в которой она состоит из первичных черных дыр с широким спектром масс, и оказалось, что эта модель хорошо объясняет многие несостыковки между астрономическими наблюдениями и предсказаниями Стандартной космологической модели с холодной темной материей, состоящей из тяжелых частиц, называемой ΛCDM. Наиболее сильно различаются предсказания новой модели и ΛCDM для возраста Вселенной, меньшего одного миллиарда лет, наблюдательные данные о котором достаточно скудны. Исследователи надеются, что телескопы следующего поколения позволят проверить правильность их модели. Исследование принято к публикации в The Astrophysical Journal, препринт статьи выложен на arXiv.org.

Согласно данным астрономических наблюдений, около 68 процентов плотности энергии во Вселенной приходится на темную энергию, которую принято отождествлять с энергией вакуума, за почти 27 процентов отвечает темная материя, а на обычное барионное вещество остается чуть менее 5 процентов. Гипотеза о том, что во Вселенной около 85 процентов всего вещества сосредоточено в невидимой темной материи, объясняет и профиль скоростей движения звезд в галактиках и галактик в скоплениях, и спектр неоднородностей температуры космического микроволнового фона, и темп формирования галактик при эволюции Вселенной.

Существуют различные модели строения темной материи, но долгое время основным кандидатом на роль составляющих ее частиц считались вимпы (WIMP, Weakly Interacting Massive Particle) с массой от нескольких до нескольких сот гигаэлектронвольт, участвующие только в гравитационном и, возможно, слабом взаимодействиях с частицами Стандартной модели. Ни в одном лабораторном эксперименте, однако, вимпы обнаружить не удалось, что вынудило исследователей рассматривать альтернативных кандидатов на роль частиц темной материи. К ним относятся и сверхтяжелые конгломераты частиц Стандартной модели, называемые макросами с массами до нескольких десятков килограмм, и сверхлегкие частицы, такие как стерильное нейтрино, дилатон и аксион.

Еще один кандидат на роль темной материи, который предложил Стивен Хокинг еще в 1971 году, — это первичные черные дыры, родившиеся в ранней Вселенной. Современные астрономические наблюдения, однако, существенно ограничивают массы этих черных дыр, если они лежат в сравнительно узком диапазоне: анализ гравитационного линзирования звезд в туманности Андромеды запретил черным дырам иметь массу порядка массы Луны, наблюдение за взрывами сверхновых ограничило вклад в темную материю от сверхмассивных черных дыр, а моделирование эволюции

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Трава у дома Трава у дома

Все пространство вокруг дома должно быть функциональным, как и само здание

AD
Трудности доказательного перехода Трудности доказательного перехода

Как данные, собираемые университетами, могут быть полезны

Наука
17 фильмов про суровую зиму и смерть во льдах 17 фильмов про суровую зиму и смерть во льдах

Если ты вдруг не знаешь, что посмотреть про холодную зиму

Maxim
Оказывается, психологическая устойчивость связана с ответом тела на стресс Оказывается, психологическая устойчивость связана с ответом тела на стресс

Стресс может ускорить старение организма

Популярная механика
«Мы с мужем инфицированы, а наши дети — здоровы»: как я 20 лет живу с ВИЧ «Мы с мужем инфицированы, а наши дети — здоровы»: как я 20 лет живу с ВИЧ

Удивительная история нашей героини, которая живет с положительным ВИЧ-статусом

Cosmopolitan
10 археологических открытий, сделанных с помощью сканера 10 археологических открытий, сделанных с помощью сканера

Что общего у археологии с медицинской диагностикой? Методы сканирования

Популярная механика
Советский деликатес: почему врачи рекомендуют есть печень трески зимой Советский деликатес: почему врачи рекомендуют есть печень трески зимой

Вкусная, источник незаменимых витаминов и микроэлементов — все это печень трески

РБК
Греф назвал главный барьер для «метавселенной имени Цукерберга» Греф назвал главный барьер для «метавселенной имени Цукерберга»

Герман Греф: чтобы реально воплотить метавселенные, потребуется много времени

Forbes
Рожденная в семье нацистов: как жила Одри Хепбёрн во время войны Рожденная в семье нацистов: как жила Одри Хепбёрн во время войны

Мало кто знает, но Одри Хепбёрн родилась в семье… нацистов. Да-да, именно так!

Cosmopolitan
Почему хрустят суставы и надо ли их лечить: мнение эксперта Почему хрустят суставы и надо ли их лечить: мнение эксперта

Откуда появляются щелчки, хлопки и скрежет в суставах?

РБК
Климат-контроль: как испытывают поезда на способность ездить в дождь и снег Климат-контроль: как испытывают поезда на способность ездить в дождь и снег

В Вене находится самая большая в мире климатическая аэродинамическая труба

Популярная механика
Жизнь в моменте Жизнь в моменте

Получать удовольствие от процесса гораздо важнее, чем достичь результата

Лиза
69 м² 69 м²

В интерьере заказчика Мария Амелина поселила Спайдермена

AD
Арктические снегопады станут дождями к 2060 году Арктические снегопады станут дождями к 2060 году

Моделирование показало на переход осадков в Арктике от снега к дождю к 2060 году

N+1
Как собрать майнинг ферму Как собрать майнинг ферму

Что представляет собой майнинг ферма, как она работает и как её собрать

CHIP
Победители конкурса «Лучшие оптические иллюзии 2021 года»: избранная десятка Победители конкурса «Лучшие оптические иллюзии 2021 года»: избранная десятка

Освободи себе день и разберись, как это работает.

Maxim
Аглая Тарасова Аглая Тарасова

Аглая Тарасова — о любимых городах, людях и эмоциях

Собака.ru
Наука побеждать Наука побеждать

По требованию Сталина сняли целый цикл картин про русских военачальников

Дилетант
«Я видела, как погибла моя дочь»: почему Агнии Барто писали тысячи таких писем «Я видела, как погибла моя дочь»: почему Агнии Барто писали тысячи таких писем

Мало кто знает, что творчество было не главным делом жизни поэтессы Агнии Барто

Cosmopolitan
На жигулевских просторах На жигулевских просторах

В каком месте Илья Репин задумал знаменитую картину «Бурлаки на Волге»

Отдых в России
Немирные грезы Немирные грезы

Григорий Ревзин о борьбе со злом в ванне

Weekend
Будущее наступило: 5 направлений, где квантовая криптография будет незаменима Будущее наступило: 5 направлений, где квантовая криптография будет незаменима

Квантовая криптография и области её применения

Популярная механика
История о том, как ветеран ВВС США сделал из военного самолета дом на колесах История о том, как ветеран ВВС США сделал из военного самолета дом на колесах

Ветеран ВВС США превратил самолет в роскошный дом на колесах

Популярная механика
Топ-5 Топ-5

Что придумывали шарлатаны до развития доказательной медицины

Популярная механика
65 м² 65 м²

Дизайн квартиры от BHD Studio начался с большой яркой картины

AD
92 м² 92 м²

Спокойный интерьер с азиатскими мотивами по проекту Ольги Солнышковой

AD
Она — моя! 10 российских звезд, которые скрывают своих жен Она — моя! 10 российских звезд, которые скрывают своих жен

Герои нашей подборки убеждены: счастье любит тишину

Cosmopolitan
Российские физики собрали кукварты из ионов Российские физики собрали кукварты из ионов

Ученые научились более эффективно использовать ионы квантового вычислителя

N+1
Английский язык Милы Кунис и самоликвидирующиеся нейроны: секреты нейропластичности Английский язык Милы Кунис и самоликвидирующиеся нейроны: секреты нейропластичности

Отрывок из книги «Живой мозг» о том, как пластичность мозга меняется с возрастом

Forbes
Скифы-земледельцы похоронили умерших в бескурганных могилах Скифы-земледельцы похоронили умерших в бескурганных могилах

Археолог исследовал Ксизовский могильник, расположенный в Липецкой области

N+1
Открыть в приложении