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

Тише едешь Тише едешь

Квартира в необычном классическом интерьере

AD
В каких продуктах много витамина К В каких продуктах много витамина К

Чем опасен дефицит витамина К и как его восполнить

РБК
5 главных мифов о наборе веса в праздники 5 главных мифов о наборе веса в праздники

Самые популярные заблуждения о новогоднем рационе

Лиза
Как вернуть себе устойчивость, когда проживаешь измену Как вернуть себе устойчивость, когда проживаешь измену

Мы переживаем измену как серьезную психологическую травму

Psychologies
Праздник с тобой Праздник с тобой

Новогодняя декорация Shakirova Space

SALON-Interior
Почему домашнее насилие — национальная традиция, с которой в стране не готовы расставаться Почему домашнее насилие — национальная традиция, с которой в стране не готовы расставаться

Почему бороться с домашним насилием в России никто не спешит?

СНОБ
Учёные создали технологию, переводящую инфракрасное излучение в видимый диапазон Учёные создали технологию, переводящую инфракрасное излучение в видимый диапазон

Исследователи придумали способ видеть в инфракрасном диапазоне как в тепловизоре

Популярная механика
Юлия Ауг: «Свое тело я приняла значительно раньше, нежели лицо без косметики» Юлия Ауг: «Свое тело я приняла значительно раньше, нежели лицо без косметики»

Юлия Ауг рассказала об атмосфере счастья и отношении к обнаженному телу

Grazia
Жертвы проклятия короля Тутанхамона (и один избежавший злого рока) Жертвы проклятия короля Тутанхамона (и один избежавший злого рока)

Вот история девяти человек, которая может заставить вас поверить в такие вещи

Популярная механика
Мы такими не были. Правда ли, что зумеры за ЗОЖ, — и почему они такие? Мы такими не были. Правда ли, что зумеры за ЗОЖ, — и почему они такие?

Действительно ли молодые люди курят меньше?

Esquire
Ты теперь полярник: инструкция к поездке мечты по Кольскому полуострову Ты теперь полярник: инструкция к поездке мечты по Кольскому полуострову

Полуостров Рыбачий – рай для фотографа: фактуры-текстуры просто завораживают

Playboy
Войны с лейблами и возвращение винила: главные музыкальные итоги 2021 года Войны с лейблами и возвращение винила: главные музыкальные итоги 2021 года

О взлетах и падениях музыкальной индустрии в 2021 году

Forbes

Мюзикл — одна из главных форм массового развлечения XX века

Esquire
Яркая классика Яркая классика

Здесь органично сочетаются современный комфорт и красивая стилизация под старину

SALON-Interior
Искусственный фотосинтез: когда ученые придумают альтернативное топливо Искусственный фотосинтез: когда ученые придумают альтернативное топливо

Исследователям удалось воспроизвести реакцию фотосинтеза в лабораторных условиях

Популярная механика
Россия из подполья Россия из подполья

Как Юрий Мамлеев исследовал потусторонние бездны и нашел утопию

Weekend
Настоящая революция в энергетике: термоядерный реактор впервые добыл больше энергии, чем затратил Настоящая революция в энергетике: термоядерный реактор впервые добыл больше энергии, чем затратил

Впервые в реакции термоядерного синтеза был достигнут рекордный выход энергии

Популярная механика
Меган Маркл целовалась в губы с красавчиком Кристофером перед встречей с Гарри Меган Маркл целовалась в губы с красавчиком Кристофером перед встречей с Гарри

Меган Маркл до встречи с принцем Гарри снялась в легкомысленной комедии

Cosmopolitan
Три простых рецепта блюд из курицы, которые точно удивят гостей Три простых рецепта блюд из курицы, которые точно удивят гостей

На самом деле курицу можно приготовить миллионом разных способов

Cosmopolitan
Через побои к славе: как Полину Осетинскую отец пытками превратил в вундеркинда Через побои к славе: как Полину Осетинскую отец пытками превратил в вундеркинда

Как в 80-х годах СССР охватила вундер-истерия: история Полины Осетинской

Cosmopolitan
Физики впервые зарегистрировали нейтрино на Большом адронном коллайдере Физики впервые зарегистрировали нейтрино на Большом адронном коллайдере

Физики зарегистрировали нейтрино, рожденные в Большом адронном коллайдере

N+1
Дети и роботы: почему робототехникой стоит заниматься с малых лет Дети и роботы: почему робототехникой стоит заниматься с малых лет

Важно с детства погружать детей во взаимодействие с роботами

Популярная механика
Как убрать морщины у глаз при помощи массажа: честный эксперимент Cosmo Как убрать морщины у глаз при помощи массажа: честный эксперимент Cosmo

Действительно ли массаж может творить чудеса?

Cosmopolitan
«Мне нужно позвонить маме в Остин» — знакомим вас с актером, сыгравшим Тома Форда в «Доме Гуччи» «Мне нужно позвонить маме в Остин» — знакомим вас с актером, сыгравшим Тома Форда в «Доме Гуччи»

Актер Рив Карни — как получил роль в «Доме Гуччи» и об актерском составе фильма

Esquire
Модельный комплекс железа позволил изучить механизм процесса Габера — Боша Модельный комплекс железа позволил изучить механизм процесса Габера — Боша

Первый нитридный комплекс, выделяющий аммиак с высоким выходом

N+1
Игра «Лила» Игра «Лила»

Светские интроверты, рестораторы Галактион и Элина Табидзе

Tatler
Переиграл и уничтожил Переиграл и уничтожил

Евгений Понасенков — как должен одеваться истинный денди и как жить дальше

Собака.ru
Отцы и дети: почему сословный принцип в кадровой политике вредит экономике Отцы и дети: почему сословный принцип в кадровой политике вредит экономике

Почему продвижение «своих» по семейной линии всегда приводит к упущенной выгоде

Forbes
Так и есть: что имеет смысл добавить, а что – убрать из новогоднего меню? Так и есть: что имеет смысл добавить, а что – убрать из новогоднего меню?

Как трансформировать праздничное меню в трапезу продуманного зожника

Esquire
Кто есть я: 6 увлекательных книг о том, как устроены люди Кто есть я: 6 увлекательных книг о том, как устроены люди

Нескучные научно-популярные книги о человеческой анатомии и физиологии

Популярная механика
Открыть в приложении