В астрофизике и физике элементарных частиц , самовзаимодействующая темная материя ( SIDM ) является альтернативным классом частиц темной материи , которые имеют сильные взаимодействия, в отличии от стандартного вещества холодных темной модели (МЧР). SIDM был постулирован в 2000 году [1] как решение проблемы core-cusp [2] [3] [4] . В простейших моделях самодействия ТМ потенциал типа Юкавы и носитель силы φ являются посредниками между двумя частицами темной материи. [5]В галактических масштабах самовзаимодействие ТМ приводит к обмену энергией и импульсом между частицами ТМ. В космологических масштабах времени это приводит к образованию изотермических ядер в центральной области гало темной материи.
Если самовзаимодействующая темная материя находится в гидростатическом равновесии , ее давление и плотность следующие:
где и - гравитационный потенциал темной материи и бариона соответственно. Уравнение естественным образом коррелирует распределение темной материи с распределением барионной материи. Благодаря этой корреляции самовзаимодействующая темная материя может объяснить такие явления, как соотношение Талли-Фишера .
Самовзаимодействующая темная материя также была постулирована как объяснение годового модулирующего сигнала DAMA . [6] [7] [8]
См. Также [ править ]
- MACS J0025.4-1222 , астрономические наблюдения, ограничивающие самовзаимодействие DM
- ESO 146-5 , ядро Abell 3827, которое было заявлено как первое свидетельство SIDM
- Сильно взаимодействующая массивная частица (SIMP), предложенная для объяснения данных о космических лучах
- Лямбда-CDM модель
Ссылки [ править ]
- ^ Спергель, Дэвид Н .; Стейнхардт, Пол Дж. (Апрель 2000 г.). «Наблюдательные свидетельства самовзаимодействующей холодной темной материи» . Письма с физическим обзором . 84 (17): 3760–3763. arXiv : astro-ph / 9909386 . Bibcode : 2000PhRvL..84.3760S . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.84.3760 . ISSN 0031-9007 . PMID 11019199 . S2CID 6669358 .
- ^ Мур, Бен (август 1994). «Доказательства против тёмной материи без рассеяния из наблюдений за гало галактик» . Природа . 370 (6491): 629–631. Bibcode : 1994Natur.370..629M . DOI : 10.1038 / 370629a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4325561 .
- ↑ О, Се-Хон; де Блок, WJG; Уолтер, Фабиан; Бринкс, Элиас; Кенникатт, Роберт С. (декабрь 2008 г.). "Профили плотности темной материи высокого разрешения карликовых галактик THINGS: поправка на некруглые движения" . Астрономический журнал . 136 (6): 2761–2781. arXiv : 0810.2119 . Bibcode : 2008AJ .... 136.2761O . DOI : 10.1088 / 0004-6256 / 136/6/2761 . ISSN 0004-6256 .
- ↑ О, Се-Хон; Хантер, Дейдре А .; Бринкс, Элиас; Elmegreen, Брюс Дж .; Шруба, Андреас; Уолтер, Фабиан; Рупен, Майкл П .; Янг, Лиза М .; Симпсон, Кэролайн Э .; Джонсон, Меган С .; Херрманн, Кимберли А. (июнь 2015 г.). "Массовые модели карликовых галактик с высоким разрешением по МАЛЕНЬКИМ" . Астрономический журнал . 149 (6): 180. arXiv : 1502.01281 . Bibcode : 2015AJ .... 149..180O . DOI : 10,1088 / 0004-6256 / 149/6/180 . ISSN 0004-6256 .
- ^ Лоеб, Авраам; Вайнер, Нил (апрель 2011 г.). «Ядра в карликовых галактиках из темной материи с потенциалом Юкавы» . Письма с физическим обзором . 106 (17): 171302. arXiv : 1011.6374 . Bibcode : 2011PhRvL.106q1302L . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.106.171302 . ISSN 0031-9007 . PMID 21635025 .
- ^ Митра, Saibal (15 июня 2005). «Обнаружил ли DAMA самовзаимодействующую темную материю?». Physical Review D . 71 (12): 121302. arXiv : astro-ph / 0409121 . Bibcode : 2005PhRvD..71l1302M . DOI : 10.1103 / PhysRevD.71.121302 . S2CID 31554326 .
- ^ Московиц, Клара (20 апреля 2015). «Темная материя может ощущать« темную силу », которой не чувствует остальная часть Вселенной» . Scientific American .
- ^ Ричард Мэсси; и другие. (Июнь 2015 г.). «Поведение темной материи, связанной с четырьмя яркими скоплениями галактик в ядре Abell 3827 10 кпк» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 449 (4P): 3393–3406. arXiv : 1504.03388 . Bibcode : 2015MNRAS.449.3393M . DOI : 10.1093 / MNRAS / stv467 .комментарий Возможные первые признаки самовзаимодействующей темной материи
Дальнейшее чтение [ править ]
- Бертоне, Джанфранко (2010). Темная материя из частиц: наблюдения, модели и поиски . Издательство Кембриджского университета . п. 762. Bibcode : 2010pdmo.book ..... B . ISBN 978-0-521-76368-4.
- Мюссер, Джордж (май 2000 г.). "В чем дело?" . Scientific American . Bibcode : 2000SciAm.282e..24M . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0500-24 .
- Лоуренс, Краусс (2000). Квинтэссенция: поиск недостающей массы во Вселенной . Основные книги . п. 384. ISBN 978-0465037414.
