Доля темной материи/энергии по отношению к другим материям/энергиям в начале Вселенной?

Важно помнить, что очень рано ($10^{-10}$секунды) в истории Вселенной не было различия между темной материей и нормальной материей, поскольку ожидается, что все силы были объединены, и не было бы никакой разницы между частицами темной материи и частицами нормальной материи, поскольку в классический смысл. Напомним, что в КТП частицы являются возбуждениями полей, но если бы все поля были связаны, то не было бы разницы между темной материей и не темной материей. Также при очень высоких энергиях возбуждения не будут длиться достаточно долго, чтобы иметь смысл.

Если принять во внимание инфляцию, я полагаю, что соотношение энергии в полях первичной материи и инфляционных полей будет зависеть от точной модели инфляции.

На этот вопрос пока нет «правильного» ответа, потому что мы просто не знаем, что такое темная материя.

Помимо этого, если предположить, что темная материя состоит из частиц ( например, WIMPS ), БАК еще не обнаружил никаких признаков образования темной материи. Поскольку количество мест во Вселенной, способных достичь энергий БАК, очень ограничено по сравнению со Вселенной в целом, вполне вероятно, что почти вся темная материя сегодня образовалась вскоре после Большого взрыва. Просто недостаточно энергетических процессов, чтобы произвести то количество темной материи, которое, как мы думаем, существует сегодня. То есть, если предположить модель темной материи вимпов, подавляющее большинство частиц, которые, по нашим оценкам, существуют сегодня, являются первобытными остатками Большого взрыва.

Конечно, вышесказанное не относится к другим моделям. Например, вот статья, в которой исследуются первичные черные дыры как источник темной материи.

В космологии FRW у нас есть масштабный фактор$a$. Например, если$a$увеличивается в 2 раза, галактики удаляются вдвое дальше, чем раньше. Вклад в тензор энергии-импульса от излучения имеет вид$a^{-4}$, из массивных частиц$a^{-3}$, а от космологической постоянной$a^0$, т. е. постоянна. По этим причинам Вселенная прошла через три эпохи: доминирование излучения, затем доминирование материи и теперь эпоху доминирования вакуума, в которой преобладает темная энергия.

Это правда, что мы мало что знаем о темной материи и темной энергии, но мы знаем, что темная материя состоит из массивных частиц (иначе вы не сможете привести модели в соответствие с наблюдениями) и что уравнение состояния темной энергии имеет вид очень близко к космологической постоянной (Carnero 2011, Allen 2008, Biesiada 2011). По этим причинам мы можем ожидать, что темная энергия и темная материя играли незначительную роль в ранней Вселенной.

Аллен, 2008 г., http://arxiv.org/abs/0706.0033 .

Бесиада, 2011 г., http://arxiv.org/abs/arXiv:1105.0946 .

Карнеро, 2011 г., http://arxiv.org/abs/1104.5426 .