Если темная материя не может взаимодействовать электромагнитным путем, то как она может аннигилировать в фотоны?

Я прочитал этот вопрос:

Насколько я понимаю, темная материя теоретически взаимодействует только с силой гравитации и не взаимодействует с тремя другими фундаментальными силами: слабым ядерным взаимодействием, сильным ядерным взаимодействием и электромагнетизмом.

Если темная материя взаимодействует только с гравитацией, почему она вся не слипается в одной точке?

На этом сайте есть несколько вопросов об аннигиляции темной материи и анти-темной материи, и все они считают само собой разумеющимся, что темная материя аннигилирует в фотоны.

Возможна ли антитемная материя?

Поток гамма-излучения темной материи из каналов адронной аннигиляции?

Насколько убедительны доказательства аннигиляции темной материи при 130 ГэВ в галактическом центре по данным спутника Ферми?

Насколько я понимаю, обычная материя и антиматерия могут аннигилировать в фотоны, потому что обычная материя взаимодействует электромагнитным образом.

Но темная материя не взаимодействует электромагнитно, следовательно, темная материя не может аннигилировать в фотоны, энергия темной материи не может быть преобразована в энергию ЭМ поля.

Вопрос:

  1. Если темная материя не может взаимодействовать электромагнитным путем, то как она может аннигилировать в фотоны?
Часто в таких ситуациях темная материя аннигилирует в некоторые частицы Стандартной модели помимо фотонов, и эти частицы затем распадаются на фотоны. Кроме того, вы должны отметить, что темная материя вполне может слабо напрямую взаимодействовать с фотонами. Когда люди говорят, что она не может взаимодействовать с фотонами, они просто имеют в виду, что мы знаем, что она должна взаимодействовать с ними намного слабее, чем обычная материя.
1. Подумайте, напротив, над следующим вопросом: если нейтроны не могут взаимодействовать электромагнитным путем, то как нейтрон и антинейтрон могут аннигилировать в фотоны? 2. Поскольку мы не знаем, что такое темная материя на самом деле , неясно, что представляет собой ответ на этот вопрос: любая модель темной материи, которая включает аннигиляцию в фотоны? Объяснение того, о какой конкретной модели темной материи говорит каждый из вопросов, на которые вы ссылаетесь (это могут быть как минимум три разные модели!)? Объяснение того, что этот вопрос плохо определен, потому что мы не знаем, что такое темная материя?
@ACuriousMind, вы правы, и, возможно, я ошибаюсь, но когда эти вопросы говорят о темной материи, они предполагают, что темной материей являются элементарные частицы. Нейтроны состоят из ЭМ заряженных частиц, и я считаю, что когда нейтрон и антинейтрон аннигилируют, на самом деле аннигилируют кварки и антикварки, которые заряжены ЭМ.
@knzhou спасибо, это может быть ответом.

Ответы (2)

Это было рассмотрено в аннигиляции нейтрино и бозонах , поскольку нейтрино являются типом темной материи (они просто не являются той темной материей, которая нам нужна для объяснения дополнительной массы Вселенной).

Вы совершенно правы в том, что нейтрино и антинейтрино не могут аннигилировать непосредственно в фотоны, но они могут сделать это через Z-бозон. Мы не знаем, что представляют собой частицы темной материи, но ожидаем, что они будут аннигилировать с помощью аналогичного механизма, включающего промежуточную частицу.

Поскольку мы не знаем, что такое кванты темной материи, мы также не знаем, может ли темная материя аннигилировать в фотоны. Вполне возможно, что темная материя вообще не способна аннигилировать в фотоны. Но, как указывает @JohnRennie в своем ответе, вполне возможно, что темная материя может аннигилировать в фотоны. Это может быть через какую-то промежуточную частицу, похожую на Z-бозон, как он говорит. Вимпы, в частности, являются одним из популярных кандидатов на темную материю, а для вимпов и других тепловых реликтовых частиц в общем случае также можно ожидать аннигиляции в фотоны. Или, взяв, например, случай аксионов как темной материи, это может произойти через прямое соединение аксионов с фотонами. Итак, если кто-то делает вид, что темная материя аннигилирует в фотоны, это данность, тогда они

Если темная материя не может взаимодействовать электромагнитным путем, то как она может аннигилировать в фотоны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v