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

Крошка Ро Крошка Ро

Блогер Марьяна Ро выбралась в реальный мир без одежды

Maxim
Надежда на невесомость Надежда на невесомость

Юрий Сапрыкин о своей любви ко всему про космос

Weekend
Можно, только осторожно: 5 правил, которые помогут есть сладости и не толстеть Можно, только осторожно: 5 правил, которые помогут есть сладости и не толстеть

Памятка для тех, кто любит сладкое и не планирует от него отказываться

Cosmopolitan
Ком в горле: что это и насколько опасно Ком в горле: что это и насколько опасно

Ком в горле может быть симптомом серьезного заболевания

РБК
Сэндвич-увлажнение: что это за бьюти-техника и почему к ней стоит присмотреться Сэндвич-увлажнение: что это за бьюти-техника и почему к ней стоит присмотреться

Разбираем еще один модный бьюти-термин — сэндвич-увлажнение

Cosmopolitan
Не просто цифра: как сказывается на отношениях разница в возрасте Не просто цифра: как сказывается на отношениях разница в возрасте

Разница в возрасте — это просто число, на которое можно не обращать внимания?

Cosmopolitan
Читай по губам: что форма губ говорит о твоем характере Читай по губам: что форма губ говорит о твоем характере

Как же вычислить характер человека по форме губ

VOICE
Когда жалованье стало зарплатой и кем были стилисты в середине XX века Когда жалованье стало зарплатой и кем были стилисты в середине XX века

Жалованье и зарплата. Перемены в жизни слов

РБК
Плащ пьяницы и ещё четыре диких судебных наказания прошлого Плащ пьяницы и ещё четыре диких судебных наказания прошлого

Подборка жутких орудий наказаний родом из Средних веков

Maxim
«Если будешь всех слушать, то проиграешь»: главное из интервью Михаила Токовинина, основателя amoCRM «Если будешь всех слушать, то проиграешь»: главное из интервью Михаила Токовинина, основателя amoCRM

Основатель amoCRM — зачем он нанимает неуверенных в себе людей?

VC.RU
«Я — это ты, ты — это я»: 7 сериалов про подмену личности «Я — это ты, ты — это я»: 7 сериалов про подмену личности

Лихо закрученные сериалы, в которых герои выдают себя за другого

Cosmopolitan
Имплантат со стволовыми клетками не помог диабетикам отказаться от инсулина Имплантат со стволовыми клетками не помог диабетикам отказаться от инсулина

Имплант клеток поджелудочной железы не избавляет диабетиков от нехватки инсулина

N+1
Ученые выяснили, какой секс люди считают лучшим в своей жизни Ученые выяснили, какой секс люди считают лучшим в своей жизни

Оказалось, можно вывести формулу лучшего секса

Maxim
Мотор кухни Мотор кухни

Кто стоит за успешным шефом?

Bones
Zoom, Discord или Microsoft Teams? Плюсы и минусы популярных программ для видеоконференций Zoom, Discord или Microsoft Teams? Плюсы и минусы популярных программ для видеоконференций

5 программ, которые помогут тебе поддерживать связь с коллегами

Maxim
Как российские IT-компании борются с одной из самых больших уязвимостей в коде Java Как российские IT-компании борются с одной из самых больших уязвимостей в коде Java

Log4Shell — самая большая уязвимость в истории современных компьютеров

Forbes
Астрономы нашли еще одну галактику без темной материи Астрономы нашли еще одну галактику без темной материи

Галактики такого типа плохо укладываются в современные космологические модели

N+1
Исчезновение языков связали с высоким уровнем образования и строительством дорог Исчезновение языков связали с высоким уровнем образования и строительством дорог

Хорошее образование и плотность дорожных сетей связали с исчезновением языков

N+1
Канарский вулкан Кумбре-Вьеха заподозрили в нетипичном поведении Канарский вулкан Кумбре-Вьеха заподозрили в нетипичном поведении

Режим функционирования вулкана повлияет на оценку будущих рисков от извержений

N+1
Немецкие физики сообщили о возможном открытии тетранейтрона Немецкие физики сообщили о возможном открытии тетранейтрона

Группа физиков сообщила об обнаружении частицы, состоящей из четырех нейтронов

N+1
«Чайник» за рулем. Как решить проблему аварий с участием неопытных водителей «Чайник» за рулем. Как решить проблему аварий с участием неопытных водителей

В России, как известно, две беды, и часто они приходят парой

СНОБ
Топ-5 самых длинных перелетов Топ-5 самых длинных перелетов

Самые продолжительные перелеты, которые совершались без единой посадки

Популярная механика
Как не сбить режим в праздники: пытаться выспаться за весь год опасно Как не сбить режим в праздники: пытаться выспаться за весь год опасно

Наконец-то можно отоспаться за весь прошедший год. Но хорошая ли это идея?

Cosmopolitan
Подарок из Мессины Подарок из Мессины

В эрмитажной коллекции хранится много документальных экспонатов прошлых веков

Дилетант
EdTech-стартап основателя Softline привлек $4 млн на экспансию за рубежом EdTech-стартап основателя Softline привлек $4 млн на экспансию за рубежом

Платформа для дистанционного обучения Educate Online привлекла $4 млн

Forbes
«Поколение сэндвича»: почему женщины старше 45 лет живут ради других «Поколение сэндвича»: почему женщины старше 45 лет живут ради других

Тем, кто заботится одновременно и о детях, и о родителях, приходится тяжело

Cosmopolitan
Под Грацским замком обнаружили погребение эпохи бронзы и средневековое поселение Под Грацским замком обнаружили погребение эпохи бронзы и средневековое поселение

Австрийские археологи провели раскопки на территории Грацского замка

N+1
Не морковкой единой Не морковкой единой

6 витаминов, которые помогут поддержать и улучшить зрение

Лиза
Можно ли с помощью лазеров уничтожать микроорганизмы? Можно ли с помощью лазеров уничтожать микроорганизмы?

Лазер как альтернатива антибиотикам

Популярная механика
10 антиутопий и их экранизации 10 антиутопий и их экранизации

Выдающиеся антиутопии, которые можно не только почитать, но и посмотреть

СНОБ
Открыть в приложении