Никто не видел холодную темную материю. Являются ли ультрахолодные (нерелятивистские) нейтрино ниже 1 фК (фемтокельвин) вариантом для темной материи?
Речь идет об обычных нейтрино - электронных нейтрино, мюонных нейтрино и тау-нейтрино, а не о каких-то дополнительных, придуманных типах нейтрино.
Это вопрос о нейтрино, не входящих в состав космического нейтринного фона, которые имеют температуру 1,95К.
Вопрос касается космологической темной материи, а не галактической темной материи.
Их плотность может быть достаточно большой, чтобы создать наблюдаемую космологическую плотность темной материи.
Из-за их низкой температуры и низкой кинетической энергии их невозможно обнаружить.
Они будут непрерывно излучаться космологическим горизонтом точно так же, как излучение черной дыры непрерывно излучается черной дырой. С другой стороны, они возникали бы автоматически по всей вселенной всякий раз, когда пространство увеличивается в размерах.
Почему это невозможно? Или почему это возможно?
--
Учитывая, что приведенные ниже ответы подразумевают, что ультрахолодные нейтрино не могут быть достаточно плотными из-за их фермионного характера, может ли конденсация фермионов (через куперовские пары, как в сверхпроводниках) решить проблему?
Это невозможно, потому что нейтрино — фермионы. Если нейтрино очень легкие, вам нужно их много, а из-за принципа запрета Паули вы не сможете собрать достаточное количество нейтрино в галактике. Это причина ограничения Тремейна-Ганна , которое исключает фермионную темную материю легче, чем .
Однако существует множество моделей темной материи, включающих сверхлегкие бозоны, такие как аксионы, дилатоны, скрытые фотоны и так далее. Вполне возможно, что темная материя состоит из ультрахолодных и сверхлегких частиц.
Нет.
Нейтрино — это темная материя: они массивны, но не взаимодействуют со светом. Однако они являются очень субдоминантным компонентом. Как уже правильно указал @knzhou, граница Тремейна-Ганна исключает, что большая часть темной материи будет фермионами с массами ниже примерно 1 эВ (например, нейтрино). Более того, наблюдения космического микроволнового фона можно использовать для измерения плотности нейтрино, когда Вселенной было 300 000 лет. Оказалось, что плотность нейтрино меньше 0,1%. См., например , это немного устаревшее, но легко читаемое обсуждение, ведущее к их уравнению 13.
В контексте того, что вы обсуждаете, вы можете взглянуть, например, на статью в Википедии о космическом нейтринном фоне . Кажется, это то, что вы имеете в виду. По сути, это эквивалент космического микроволнового фона, но вместо фотонов, испускаемых, когда Вселенная остыла настолько, что они могли свободно течь, это нейтрино, испускаемые, когда Вселенная настолько остыла, что они могли свободно течь.
Qмеханик