Как исследуют тёмную материю
Тёмная материя — предполагаемый компонент вещества, присутствие которого выводят из его гравитационного влияния на галактики, скопления и развитие космических структур. Она не наблюдается через обычное излучение; её физическая природа остаётся предметом исследований и экспериментальных поисков.
Тёмная материя
Доказательства
Наблюдательные свидетельства тёмной материи: кривые вращения галактик (плоские вместо кеплеровских), динамика скоплений (вириальные массы), гравитационное линзирование, анизотропия CMB, формирование крупномасштабной структуры.
Природа тёмной материи
Основные кандидаты: WIMP (слабовзаимодействующие массивные частицы, M~10-1000 ГэВ), аксионы (M~10⁻⁵ эВ), стерильные нейтрино, первичные чёрные дыры. Прямые эксперименты (XENON, LUX) пока не обнаружили сигнал. Активный поиск продолжается.
Влияние на структуру
Тёмная материя определяет космическую эволюцию: первой коллапсирует в гало, создавая потенциальные ямы для барионов. Формирование галактик происходит «сверху вниз» для горячей ТМ и «снизу вверх» для холодной. ΛCDM успешно воспроизводит наблюдения.
Кандидаты в тёмную материю
WIMPs — слабовзаимодействующие частицы. Аксионы — лёгкие бозоны. Первичные чёрные дыры. MACHO отвергнуты. Эксперименты: LUX, XENON, CDMS. Пока не обнаружены.