Matéria escura quente - Hot dark matter
A matéria escura quente ( HDM ) é uma forma teórica de matéria escura que consiste em partículas que viajam com velocidades ultrarelativísticas .
A matéria escura é uma forma de matéria que não emite nem absorve luz. Dentro da física, esse comportamento é caracterizado pela matéria escura não interagir com a radiação eletromagnética , tornando-a escura e indetectável por meio de instrumentos convencionais de física. Dados de curvas de rotação de galáxias indicam que aproximadamente 80% da massa de uma galáxia não pode ser vista, forçando os pesquisadores a inovar formas de detectá-la indiretamente por meio dos efeitos da matéria escura nas flutuações gravitacionais. Como veremos abaixo, é útil diferenciar a matéria escura em tipos "quentes" (HDM) e " frios " (CDM) - alguns até sugerindo um meio-termo de matéria escura "quente" (WDM). A terminologia se refere à massa das partículas de matéria escura (que dita a velocidade com que elas viajam): HDM viaja mais rápido do que CDM porque teoricamente as partículas de HDM têm menor massa.
Papel na formação da galáxia
Em termos de sua aplicação, a distribuição de matéria escura quente também pode ajudar a explicar como os aglomerados e superaglomerados de galáxias se formaram após o Big Bang . Os teóricos afirmam que existem duas classes de matéria escura: 1) aquelas que "se reúnem em torno de membros individuais de um aglomerado de galáxias visíveis" e 2) aquelas que abrangem "os aglomerados como um todo". Como a matéria escura fria possui uma velocidade mais baixa, ela poderia ser a fonte de "protuberâncias menores do tamanho de uma galáxia", como mostrado na imagem. A matéria escura quente, então, deve corresponder à formação de agregados de massa maiores que circundam aglomerados de galáxias inteiras. No entanto, os dados da radiação cósmica de fundo em micro- ondas, conforme medido pelo satélite COBE , são altamente uniformes, e tais partículas de matéria escura quente de alta velocidade não podem formar aglomerados tão pequenos quanto galáxias começando de um estado inicial suave, destacando uma discrepância no que a teoria da matéria escura e os dados reais estão dizendo. Teoricamente, para explicar estruturas de escala relativamente pequena no Universo observável , é necessário invocar matéria escura fria ou WDM. Em outras palavras, a matéria escura quente sendo a única substância na explicação da formação da galáxia cósmica não é mais viável, colocando a matéria escura quente sob o guarda-chuva maior da teoria da matéria escura mista (MDM).
Neutrinos
Um exemplo de partícula de matéria escura quente é o neutrino . Os neutrinos têm massas muito pequenas e não participam de duas das quatro forças fundamentais, a interação eletromagnética e a interação forte . Eles interagem pela interação fraca e gravidade , mas devido à fraca força dessas forças, eles são difíceis de detectar. Vários projetos, como o observatório de neutrinos Super-Kamiokande , em Gifu , Japão , estão atualmente estudando esses neutrinos.
Veja também
- Modelo Lambda-CDM - Modelo de cosmologia big-bang
- Dinâmica Newtoniana Modificada - Hipótese que propõe uma modificação das Leis de Newton
Referências
Leitura adicional
- Bertone, Gianfranco (2010). Partícula Dark Matter: Observações, Modelos e Pesquisas . Cambridge University Press . p. 762. ISBN 978-0-521-76368-4 .