Teplá temná hmota

Teplá temná hmota (WDM) je hypotetická forma temné hmoty, která má vlastnosti přechodné mezi vlastnostmi horké temné hmoty a chladné temné hmoty, což způsobuje, že k utváření struktur dochází zdola nahoru na jejich měřítkem volného rozptylu, a shora dolů pod jejich měřítkem volného rozptylu. Nejčastější zmiňovaní kandidáti na WDM jsou sterilní neutrina a gravitina. WIMPy (slabě interagující hmotné částice) produkované netepelně by mohly být kandidáty na teplou temnou hmotu. Obecně jsou však tepelně produkované WIMPy kandidáty na chladnou temnou hmotu.

keVins a GeVins

Jedna z možných kandidátských částic WDM s hmotností několika keV pochází z představy dvou nových fermionů s nulovým elektrickým nábojem a leptonovým číslem ve Standardním modelu částicové fyziky: "keV-hmotnostně inertních fermionů" (keVins) a "GeV-hmotnostně inertních fermionů" (GeVins). KeVins jsou v nadprodukci pokud dosáhnou tepelné rovnováhy v raném vesmíru, ale v některých případech může entropie produkce z rozpadů nestabilních těžších částice potlačit jejich množství na správnou hodnotu. Tyto částice jsou považovány za "inertní", protože mají potlačenu pouze interakci se Z bosonem. Sterilní neutrina s hmotností několika keV jsou možnými kandidáty na keVins. Při teplotách pod elektroslabým rozsahem je jejich jediná interakce se standardním modelem částic slabá interakce vzhledem k jejich oscilacím s běžnými neutriny. Vzhledem k malé velikosti úhlu oscilací nejsou v nadporudkci, protože jsou zmrazeny, než dosáhnou tepelné rovnováhy. Jejich vlastnosti jsou v souladu s astrofyzikálními kroky přicházejícími z formace struktur a Pauliho principu , pokud je jejich hmotnost větší než 1-8 keV.

V únoru 2014 extrahovaly různé analýzy[1][2] ze spektra rentgenových emisí pozorovaných teleskopem XMM-Newton monochromatický signál kolem 3,5 keV. Tento signál přichází z různých kup galaxií (jako Perseus a Centaurus) a několik scénářů teplé temné hmoty může tento signál vysvětlit. Například 3,5 keV kandidát anihilující na 2 fotony,[3] nebo 7 keV částice temné hmoty rozkládající se na foton a neutrino.[4]

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Warm dark matter na anglické Wikipedii.

E. Bulbul et al. http://arxiv.org/abs/1402.2301 "Detection of An Unidentified Emission Line in the Stacked X-ray spectrum of Galaxy Clusters"
A. Boyarski et al.: http://arxiv.org/abs/1402.4119, "An unidentified line in X-ray spectra of the Andromeda galaxy and Perseus galaxy cluster"
E. Dudas, L. Heurtier, Y. Mambrini: http://arxiv.org/abs/arXiv:1404.1927, "Generating X-ray lines from annihilating dark matter"
H. Ishida, K.S. Jeong, F. Takahashi : http://arxiv.org/abs/arXiv:1402.5837, "7 keV sterile neutrino dark matter from split flavor mechanism"

Král, S. & Merle, A. (2012) Teplá temná hmota z keVins. IOP Science, Journal of Kosmologie a Astroparticle Fyziky, 1208 (2012) 016. doi: 10.1088/1475-7516/2012/08/016.
První tvorba hvězd v WDM Vesmíru
W. B. Lin, D. H. Huang, X. Zhang, R. Brandenberger, Netepelná produkce WIMPů a sub-galaktické struktury vesmíru Phys. Rev. Lett. 86, 954, 2001.
Millis, John. Teplá temná hmota. About.com. Citováno 23. Jan., 2013. http://space.about.com/od/astronomydictionary/g/Warm-Dark-Matter.htm.

Další literatura

BERTONE, Gianfranco. Particle Dark Matter: Observations, Models and Searches. [s.l.]: Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-0-521-76368-4. S. 762. (anglicky)

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[bulbul-1] E. Bulbul et al. http://arxiv.org/abs/1402.2301 "Detection of An Unidentified Emission Line in the Stacked X-ray spectrum of Galaxy Clusters"

[boyarski-2] A. Boyarski et al.: http://arxiv.org/abs/1402.4119, "An unidentified line in X-ray spectra of the Andromeda galaxy and Perseus galaxy cluster"

[annihilating-3] E. Dudas, L. Heurtier, Y. Mambrini: http://arxiv.org/abs/arXiv:1404.1927, "Generating X-ray lines from annihilating dark matter"

[sterile-4] H. Ishida, K.S. Jeong, F. Takahashi : http://arxiv.org/abs/arXiv:1402.5837, "7 keV sterile neutrino dark matter from split flavor mechanism"