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

Опытное хозяйство Опытное хозяйство

Александра Хелминская-Леонтьева освоила работу с архитектурным бетоном

AD
Звезда Немезида: тайный близнец Солнца мог привести к массовому вымиранию и гибели динозавров Звезда Немезида: тайный близнец Солнца мог привести к массовому вымиранию и гибели динозавров

Где-то на задворках нашей звездной системы прячется "отторгнутый" близнец Солцна

Популярная механика
Инструкция по достижению невозможного: как решать любые задачи с помощью нейробиологии Инструкция по достижению невозможного: как решать любые задачи с помощью нейробиологии

Отрывок из книги Стивена Котлера «Невозможное как стратегия»

Inc.
Гениально и просто! 10 лучших фильмов про величайших ученых, основанных на реальных событиях Гениально и просто! 10 лучших фильмов про величайших ученых, основанных на реальных событиях

10 фильмов-биографий о науке и ученых, которые победили, несмотря на трудности

Популярная механика
Поспорим о вкусах Поспорим о вкусах

Спорим о вкусах с рестораторами из разных часовых поясов

Bones
Археологи нашли в Якутии берестяной гроб с останками «опасного умершего» Археологи нашли в Якутии берестяной гроб с останками «опасного умершего»

Археологи нашли в Якутии захоронение самоубийцы, шамана или отверженного

N+1
Портрет новой российской науки: Дмитрий Фомичев — математик, который строит виртуальные ядерные реакторы Портрет новой российской науки: Дмитрий Фомичев — математик, который строит виртуальные ядерные реакторы

Математик Дмитрий Фомичев: самое классное в науке — видеть результат

Esquire
Как обустроить домашнюю студию звукозаписи при скромном бюджете Как обустроить домашнюю студию звукозаписи при скромном бюджете

Секреты создания домашней студии звукозаписи

VC.RU
Реальный мир или «Матрица»: почему ученые до сих пор спорят о том, где мы находимся Реальный мир или «Матрица»: почему ученые до сих пор спорят о том, где мы находимся

Многие физики всерьез обсуждают теорию о том, что наш мир — лишь матрица

ТехИнсайдер
Лифтинг в домашних условиях: маски, аппараты и другие методы Лифтинг в домашних условиях: маски, аппараты и другие методы

Несколько способов провести лифтинг лица в домашних условиях

Cosmopolitan
Орнитологи составили список десяти самых разыскиваемых видов птиц Орнитологи составили список десяти самых разыскиваемых видов птиц

Виды птиц, которые не попадались на глаза орнитологам до ста пятидесяти лет

N+1
Биоархеологи нашли древнейшие свидетельства использования угля в Европе Биоархеологи нашли древнейшие свидетельства использования угля в Европе

Ученые обнаружили следы использования угля во II тысячелетии до нашей эры

N+1
Женщины на госслужбе в России реже, чем мужчины, получают высокие должности Женщины на госслужбе в России реже, чем мужчины, получают высокие должности

Женщины на госслужбе занимают высокие должности намного реже, чем мужчины

Forbes
Обсерватория Пик-дю-Миди зафиксировала свободный тропосферный перенос микропластика Обсерватория Пик-дю-Миди зафиксировала свободный тропосферный перенос микропластика

В обсерватории на высоте 2877 метров был обнаружен микропластик

N+1
Jeffery Quad: лучший полноприводный грузовик в мире Jeffery Quad: лучший полноприводный грузовик в мире

Полноприводный грузовик Jeffery Quad

Популярная механика
Компьютер включился сам: как бороться с этой напастью Компьютер включился сам: как бороться с этой напастью

Почему компьютер включился сам и что с этим делать?

CHIP
«От меня воняет тухлой рыбой»: как живет женщина с редчайшим заболеванием «От меня воняет тухлой рыбой»: как живет женщина с редчайшим заболеванием

История женщины, страдающей «синдром рыбного запаха»

Cosmopolitan
Под какао и мандарины: 14 рождественских фильмов на Netflix Под какао и мандарины: 14 рождественских фильмов на Netflix

Киномарафон классических (а то и приторных) праздничных фильмов

Esquire
И сбоку бантик И сбоку бантик

Простые и эффектные идеи упаковки подарков

Лиза
Бодишейминг: что это и как ему противостоять Бодишейминг: что это и как ему противостоять

В чем причины бодишейминга, чем он опасен и как ему противостоять

РБК
Калькулятор сна: рассчитай, сколько тебе реально нужно спать Калькулятор сна: рассчитай, сколько тебе реально нужно спать

Универсальной нормы сна, подходящей абсолютно всем, нет

Cosmopolitan
Аналитики нашли сходство между россиянами и американцами в любви к роскоши Аналитики нашли сходство между россиянами и американцами в любви к роскоши

Потребности в роскоши у россиян очень схожи с жителями США

Forbes
Вещество из виноградных косточек предложили использовать против старения Вещество из виноградных косточек предложили использовать против старения

Вещество из винограда убивает состарившиеся клетки или тормозит их активность

N+1
Дотянуть до каникул: лучшие комедии Netflix Дотянуть до каникул: лучшие комедии Netflix

Топ-5 комедийных сериалов и фильмов Netflix

Forbes
«Утром мажу бутерброд — сразу мысль: а как народ?» Самые искрометные цитаты Леонида Филатова «Утром мажу бутерброд — сразу мысль: а как народ?» Самые искрометные цитаты Леонида Филатова

Цитаты Леонида Филатова

Maxim
Потусторонние силы Потусторонние силы

Первопроходцы мира цифровой моды рассказывают, чего нам ждать

Vogue
Как справляться с тревожностью на вечеринках Как справляться с тревожностью на вечеринках

Как справиться с социальной тревожностью в незнакомых компаниях?

Psychologies
Сплошная Санта-Барбара: как конструктивно решать конфликты в компании Сплошная Санта-Барбара: как конструктивно решать конфликты в компании

Вот что мы в Elbrus Bootcamp делаем, чтобы решать конфликты конструктивно

Inc.
Избранные: есть только двое, с кем Елизавета II готова говорить по телефону Избранные: есть только двое, с кем Елизавета II готова говорить по телефону

Малоизвестные факты о королеве Елизавете II

Cosmopolitan
«Пускай помучается»: Костин и Авен оценили покупку банка богатейшей женщиной России «Пускай помучается»: Костин и Авен оценили покупку банка богатейшей женщиной России

Банкиры скептически оценили решение Татьяны Бакальчук купить банк

Forbes
Открыть в приложении