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

Идеальная белая футболка: где искать, как выбирать и с чем носить Идеальная белая футболка: где искать, как выбирать и с чем носить

Та самая идеальная белая футболка — святой Грааль мужского гардероба

Esquire
C переменным успехом C переменным успехом

Как стилист и блогер Рената Харькова решила стать адептом виртуальной моды

Vogue
Беседы с Михаилом Пиотровским: «Хороший тон: Разговоры запросто, записанные Ириной Кленской» Беседы с Михаилом Пиотровским: «Хороший тон: Разговоры запросто, записанные Ириной Кленской»

Отрывок из книги Ирины Кленской о музейных сокровищах и людях

СНОБ
Без пластики и диет: принципы естественного старения модели Паулины Поризковой Без пластики и диет: принципы естественного старения модели Паулины Поризковой

Паулина Поризкова не сидит на жестких диетах и при этом выглядит круто

Cosmopolitan
Биоархеологи заподозрили в древних жителях России грибников Биоархеологи заподозрили в древних жителях России грибников

Они провели анализ стабильных изотопов населения IV–III тысячелетий до нашей эры

N+1
На Рюриковом городище нашли фрагменты чешского стеклянного сосуда с росписью На Рюриковом городище нашли фрагменты чешского стеклянного сосуда с росписью

Ученые нашли чешские артефакты второй половине XVI века

N+1
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
Эксперт по лидерству дала 6 советов для выступающих на английском языке Эксперт по лидерству дала 6 советов для выступающих на английском языке

Советы по ораторскому мастерству для выступающих на английском языке

Inc.
Мой рок–н–ролл Мой рок–н–ролл

Уютный и минималистичный интерьер для большой семьи

SALON-Interior
Даже если во всей технике будут одинаковые зарядки, бардак останется: почему «единый стандарт» USB-С не совсем единый Даже если во всей технике будут одинаковые зарядки, бардак останется: почему «единый стандарт» USB-С не совсем единый

Но даже у одинаковых внешне проводов могут быть разные характеристики

VC.RU
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
Как мы живем на 146 тысяч в месяц: история семьи из Санкт-Петербурга Как мы живем на 146 тысяч в месяц: история семьи из Санкт-Петербурга

Как живет семья Лилит из шести человек, в которой работают только двое

Cosmopolitan
Детский транспорт от «взрослых» автомобильных марок Детский транспорт от «взрослых» автомобильных марок

Детский транспорт по цене настоящего автомобиля

Playboy
3 причины вашей бедности 3 причины вашей бедности

Что мешает вам материально преуспевать?

Psychologies
Физики научились управлять отдельным магнитным скирмионом при комнатной температуре Физики научились управлять отдельным магнитным скирмионом при комнатной температуре

Управление скирмионами может иметь приложение в спинтронике

N+1
Даня Милохин — Forbes: «Я изменился. Стал паинькой, спортсменом и зожником» Даня Милохин — Forbes: «Я изменился. Стал паинькой, спортсменом и зожником»

Даня Милохин о том, кто следит за его деньгами и почему он бросил техникум

Forbes
От чтения мыслей до вторжения во сны: зачем исследуют сознание и чем это грозит От чтения мыслей до вторжения во сны: зачем исследуют сознание и чем это грозит

Учёные научились считывать структуру фраз и даже визуальные образы из мыслей

VC.RU
Детство, отрочество, юность: как на самом деле живут клещи Детство, отрочество, юность: как на самом деле живут клещи

Что в первую очередь приходит на ум, когда вы слышите слово «клещ»?

Популярная механика
Машина времени: 8 самых старинных отелей мира, в которых ты можешь остановиться прямо сейчас Машина времени: 8 самых старинных отелей мира, в которых ты можешь остановиться прямо сейчас

Старинные отели мира от Кейптауна до Львова

Playboy
Какие заболевания в старости ждут супергероев: ученые все рассчитали Какие заболевания в старости ждут супергероев: ученые все рассчитали

Какие заболевания могут ожидать персонажей киновселенной Marvel в будущем

Популярная механика
Преимущество грамотных: почему русскому языку не нужна реформа, но нужен новый свод Преимущество грамотных: почему русскому языку не нужна реформа, но нужен новый свод

Что на самом деле стоит за новым сводом правил в русском языке

Forbes
2400 лошадей под капотом: анонсирован проект шестиколесного, невероятно мощного электрокара от Hennessey Performance 2400 лошадей под капотом: анонсирован проект шестиколесного, невероятно мощного электрокара от Hennessey Performance

Джон Хеннесси задумал создать настоящего монстра из семейства электромобилей

Популярная механика
Шесть «что будет, если...?», на которые должен ответить стартап Шесть «что будет, если...?», на которые должен ответить стартап

Что будет, если проект не зайдет или кончатся деньги?

Inc.
80 м² 80 м²

Интерьер в насыщенной цветовой гамме, оформленный Антониной Белинской

AD
Полный вперед Полный вперед

Дизайнеры снова размышляют о будущем, думают, сбылись ли прошлые модные прогнозы

Vogue
Археологи нашли аланского ребенка с искусственно деформированным черепом Археологи нашли аланского ребенка с искусственно деформированным черепом

Ученые обнаружили на периферии кургана аланского могильника детское погребение

N+1
Игра в классику: 10 культовых фильмов, чтобы скоротать вечер в приятной компании Игра в классику: 10 культовых фильмов, чтобы скоротать вечер в приятной компании

Надежная классика, доступная на Netflix

Esquire
Шестое чувство Шестое чувство

Психолог Ирина Млодик — об умении дружить и о том, как изменилась дружба

Seasons of life
Дюкан, Кремлевка и другие: почему белковые диеты – зло! Дюкан, Кремлевка и другие: почему белковые диеты – зло!

О плюсах и минусах белковых диет

VOICE
Взять под контроль: что такое селфхарм и почему люди причиняют себе боль Взять под контроль: что такое селфхарм и почему люди причиняют себе боль

Когда самоповреждающее поведение может маскироваться под норму?

Forbes
Открыть в приложении