Откуда мы знаем, что темная материя не барионная? [дубликат]

Кажется, широко распространено, но недостаточно объяснено, что темная материя не является нормальной материей, как мы ее понимаем. В Википедии говорится: «Согласование с другими наблюдениями указывает на то, что подавляющее большинство темной материи во Вселенной не может быть барионами и, следовательно, не состоит из атомов».

Как мы можем предполагать, что знаем это? Нашим лучшим доказательством наличия такой темной материи являются скорости вращения галактик. Похоже, что мы можем каким-то образом измерить/аппроксимировать плотность газа и звездные массы, но я не понимаю, как мы можем объяснить такие вещи, как планеты, астероиды, черные дыры без аккреционных дисков и другие вещи, которые имеют массу, но не светятся. . Как получается, что мы отвергаем эти объяснения и сразу перескакиваем к вимпам и другим экзотическим объяснениям?

Вы хотите искать «Микролинзирование» и «МАЧО» вместе. Плотность компактного холодного барионного объекта в средних массах хорошо измерена для Млечного Пути. Это намного ниже, чем необходимо для учета кривой вращения.
Возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/1008/2451

Ответы (1)

Обязательно посмотрите комментарии к вашему вопросу. Но очень краткое изложение данных:

Кривые вращения и измерения массы галактических скоплений показывают детальное распределение вещества в этих объектах, количество массы намного превышает наблюдаемую массу ---> большая часть массы не наблюдается .

Поиски с помощью гравитационного линзирования показывают, что составляющие «темной материи» должны состоять из объектов меньше, чем примерно 10 − 7  М ⊙ ∼ 0,03  М ⊕ , то есть он должен быть размером с астероид или меньше. Размер астероида не может формироваться стабильно (в таких больших количествах), и он будет быстро аккрецироваться объектами большей массы --> составляющие темной материи должны быть небольшими .

Барионная материя, которая массивна и мала, ограничена газом и пылью. Обе эти вещи, когда они горячие, легко наблюдать (особенно в скоплениях горячих галактик)... но предполагается, что мы их не видим --> темная материя не является барионной .

Доказательств гораздо больше, это лишь самые основные наброски. Самая большая дополнительная часть в целом относится к космологии: анизотропия в космическом микроволновом фоне многое говорит вам об изначальной Вселенной и началах структурообразования — сравнение этого с тем, что мы наблюдаем в современной Вселенной, говорит нам об эволюции структуры в Вселенная, что в конечном итоге требует, чтобы доминирующий компонент массы во Вселенной не имел давления , что снова исключает барионный материал. Есть еще доказательства... но я недостаточно опытен, чтобы попытаться объяснить это.

Можете ли вы объяснить для неспециалиста, означает ли это, что массы типичных кусков темной материи меньше, чем у астероидов, или что куски темной материи занимают примерно такой же объем, так что есть плавающие капли темной материи размером с астероид? вокруг везде?
Это хороший - и на самом деле довольно сложный - вопрос. Насколько мне известно, большинство ограничений темной материи на самом деле наиболее точно выражается в терминах плотности в некоторой области (т. е. во Вселенной в целом, или в среднем по скоплению галактик, или в средней плотности на определенном расстоянии). от центра галактики). Вы можете делать утверждения о массе частиц, используя аргументы статистической гладкости, но объем на самом деле не ограничен --- я не думаю . Даже понятие объема для небарионной материи нетривиально определить/ограничить.
Обратите внимание, что эффекты DM зависят от плотности (а иногда и массы на частицу), но объем на самом деле не имеет значения --- до тех пор, пока он смутно сравним или меньше, чем расстояние между частицами...
Откуда мы знаем, что темная материя не барионная? [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v