Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

               Наконец, ученые используют темную материю и для закрытия ряда других непростых вопросов. В частности, наблюдения излучения от газа в галактических скоплениях рентгеновским телескопом «Чандра» указывает, что видимая часть массы скоплений галактик в 7-8 раз меньше чем нужно, чтобы удержать их вместе своей гравитацией. Тот факт, что скопления явно существуют указывает, что основная часть материи окружающей Вселенной нами пока не регистрируется.

_{nplus1.ru, 13 мая 2015,}

_{https://nplus1.ru/news/2015/05/13/cosmologictime}

_{Сайт arXiv.org, 2015}

_{Пьер Магейн (Pierre Magain) и Клементин Ауре (Clémentine Hauret) из Льежского университета (Бельгия)}

_{http://arxiv.org/abs/1505.02052}

Глава 11-19-5 Космологи предложили объяснение дефициту темной материи во Вселенной

Январь 2016

Современная теория инфляции описывают особенности формирования Вселенной на временном промежутке от 10^-36 секунды после Большого Взрыва до 10^-32 секунды, что помогает физикам объяснить происхождение крупномасштабной структуры космоса. Препринт статьи размещен на сайте arXiv.org.

 

_{Рис. 3D изображение показывает распределение темной материи во Вселенной на основе данных телескопа Хаббл.}

_{Иллюстрация: Richard Massey, NASA, 2007}

Во время инфляции происходило резкое расширение пространства в миллиардные доли секунды. В самом начале, когда Вселенная была сверхгорячей и сверхплотной, гипотетические частицы темной материи в больших количествах сталкивались друг с другом и аннигилировали с выделением энергии. Однако по мере того, как Вселенная увеличивалась, такие столкновения происходили все реже и реже. Можно теоретически подсчитать оставшееся количество темного вещества. Однако, во Вселенной должно находиться больше темной материи,  чем наблюдают астрономы.

               Ученые решили модифицировать инфляционную модель расширения Вселенной. Они предположению, каждый раз когда потенциальная энергия скалярного поля превышает общую плотность энергии пространства, начинается экспоненциальное расширение Вселенной. Такое явление может происходить несколько раз, но оно не нарушает стандартную модель развития Вселенной, если будет иметь место до эпохи первичного синтеза атомных ядер. Когда такая вторичная инфляция заканчивается, Вселенная нагревается. Согласно предложенной модели, именно энтропийные процессы, происходящие во время нагрева, стали причиной распада частиц темной материи.

               Модель вторичной инфляции может подсказать, какими свойствами должны обладать частицы темной материи, чтобы их в дальнейшем можно было бы обнаружить в экспериментах с ускорителями.

_{nplus1, 15 января 2016, Александр Еникеев}

_{https://nplus1.ru/news/2016/01/15/inflatabledarkmatter}

_{Сайт arXiv.org. Июль 2015}

_{http://arxiv.org/abs/1507.08660}

Глава 11-19-6 Физики выяснили, сколько тёмной материи потеряла Вселенная

Декабрь 2016

Доля нестабильных частиц в составе тёмной материи во времена сразу после Большого взрыва не превышала 2-5%, выяснили ученые из МФТИ, Института ядерных исследований РАН, и Новосибирского госуниверситета. Работа опубликована в журнале Physical Review D.

               «Расхождение космологических параметров в современной Вселенной и во Вселенной вскоре после Большого взрыва, можно объяснить тем, что доля тёмной материи уменьшилась. Мы впервые смогли рассчитать, на сколько тёмной материи стало меньше и насколько велика была нестабильная компонента», — говорит соавтор исследования академик Игорь Ткачёв, заведующий отделом экспериментальной физики ИЯИ РАН и преподаватель кафедры фундаментальных взаимодействий и космологии МФТИ.