暗物质粒子候选


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与发光或重子物质相比,暗物质似乎是宇宙物质的主要成分。尽管它不发生电磁相互作用(它不吸收,散射或发射光子),但是通过与恒星,星系和星团的引力相互作用以及对光子的影响,其存在的证据越来越多。物体通过所谓的引力透镜成像。

我的问题是,暗物质最有希望的候选粒子是什么?目前(或将要存在)哪些实验试图回答这个问题?

Answers:


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当您说“粒子”候选者时,我认为您不包括MACHORAMBO。MACHO是恒星尺度上的“暗”物体,例如黑洞,中子星,棕矮星等。RAMBO是类似暗物体的簇。MACHO和RAMBO主要由重子物质组成(质子和中子等日常用品-电子不是重子,但它们也可以是重子)。

这给我们留下了WIMP和其他可能的候选粒子。我不知道任何寻找这些临时结果的实验​​的细节(我会看看是否能在几天后找到答案并更新答案),但是主要的候选粒子是:

  • 中微子:它们几乎不可能构成我们宇宙中DM的任何重要部分,但值得一提。
  • 无菌中微子(我在这里使用的是特定含义,而不是一般含义):这类中微子是惯用右手的,只能在重力作用下相互作用(请注意,也可能存在惯用右手的活动中微子)。有一些初步证据表明这些可能存在。
  • 轴子:这是假设的,但是如果它们存在(并占DM的大部分),我们将通过解释DM并解决在强相互作用中缺乏对称性的问题,用一块石头杀死两只鸟。
  • Gravitinos最轻的超对称搭档:两者都需要保持超对称性,但它们都是主要的DM候选人。

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暗物质几乎肯定不会以任何方式,形状或电磁形式相互作用。一段时间以来,人们认为MACHO是潜在原因(无论是棕色矮星还是恒星状黑洞),但是通过对Mikly Way的微透镜研究已排除了这一点。然而,存在一个显着变化,即暗物质确实通过弱力相互作用(这就是为什么提出了各种类型的中微子的原因-右旋中微子,无菌中微子等)。
astromax 2013年

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另外,当您说“ Neutrinos”时,您可以更具体吗?这里有很多可能性。
astromax

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@astromax MACHOs仍然不被认为是宇宙中DM的一部分吗?我知道他们是少数,但IIRC仍然将他们视为DM。您对中微子的观点是正确的,我计划增加一点,但忘记了。现在就这样做。
Manishearth

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尽管MACHO很难检测到(因为它们非常微弱;例如-棕矮星,中子星等),但它们肯定是由重子物质组成的。已经完成了一些工作来估计由于此类物体引起的质量,但它甚至还差得很远。尽管没有人知道事件视界内部发生了什么,但黑洞也没有加总到描述透镜,X射线和SZ测量所告诉我们的星系/团簇动力学和质量重建所需要的东西。据我们所知,重力是唯一确定的相互作用。
astromax

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好吧-由带电荷的复合粒子(质子/电子或夸克)组成的物体会辐射光子。加速/减速带电粒子会产生辐射,因此不会,两者之间仍然存在根本区别。
astromax
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