A sötét anyag

A megfigyelésből származtatott $ \Omega _{M}$ érték mintegy tízszer több anyagot mutat az Univerzumban, mint ahogyan azt a világító (barionikus) anyagformák megfigyeléséből gondolnánk. A csupán gravitációs kölcsönhatásban részt vevő ismeretlen anyagkomponens a sötét anyag. Mibenléte nem ismert, bár egzotikusabbnál egzotikusabb jelöltekben nincs hiány.

A leggyakoribb CDM-jelöltek az ún. MACHO-k (Massive Compact Halo Object) és WIMP-ek (Weakly Interacting Massive Particles). A MACHO-k barionikus összetételű sötét, vagy csak gyengén világító makroszkopikus testek (barna és fehér törpék, kísérő nélküli neutroncsillagok és fekete lyukak). Mikrolencsézési megfigyelésekből azonban felső korlátot állapítottak meg ezek előfordulására, ami lehetetlenné teszi, hogy a teljes sötét anyag magyarázatául szolgáljanak. A WIMP-ek csupán a gyenge és a gravitációs kölcsönhatásban vesznek részt, az erős és az elektromágneses kölcsönhatásban nem. Ide sorolják a legkisebb tömegű szuperszimmetrikus részecskéket, az önmaga antirészecskéjeként ismert Majorana fermiont és hasonló, eddig még ki nem mutatott részecskéket.

A langyos sötét anyag (Warm Dark Matter = WDM) jelöltek a részecskefizikai standard modell kölcsönhatásaiban részt nem vevő steril neutrínók és a gravitációs kölcsönhatást hordozó részecskék szuperszimmetrikus partnerei, a gravitínók. A nem termikus WIMP-ek szintén ide sorolhatók.

A forró sötét anyag relativisztikus sebességű részecskékből, például neutrínókból áll.

A sötét anyag pontos természetrajza továbbra sem ismert, ezért új magyarázatok is elképzelhetők.

A kozmológiai standard modellben a sötét anyag főként a hideg komponensből áll.

Szeged 2013-05-01