Почему темная материя взаимодействовала с частицами Стандартной модели в ранней Вселенной, а не сейчас?

В сценарии термальной темной материи (ТМ) именно взаимодействие частиц ТМ с частицами Стандартной модели (СМ) удерживает частицы ТМ в кинетическом равновесии с тепловой плазмой.

Почему сегодня частицы ТМ не имеют заметного негравитационного взаимодействия с частицами СМ, ​​как это было в ранней Вселенной? Я что-то неправильно понимаю?

Сечения реакции (т.е. вероятности) могут зависеть от энергии. Это случай здесь. По мере расширения Вселенной средняя КЭ темной материи уменьшалась.

Ответы (2)

Темная материя имеет явно пренебрежимо малое сечение с барионной материей при нынешних низких температурах, иначе мы бы уже обнаружили ее в экспериментальных поисках. Но это сечение может быть выше при более высоких энергиях. В ранней Вселенной было достаточно давления и температуры, чтобы это происходило достаточно часто.

Не могли бы вы включить математическое выражение для ожидаемого изменения поперечного сечения в зависимости от температуры? @луршер

Темная материя ( ψ ) обычно считается взаимодействующим с обычной материей ( ф ) по реакции ψ ψ → ф ф ¯ где черта указывает на античастицу. Поскольку две частицы темной материи должны объединиться, чтобы образовать обычную материю, это означает, что скорость реакции пропорциональна квадрату плотности темной материи. В ранней Вселенной плотность была выше, поэтому взаимодействия темной материи были более частыми.

Помимо взаимодействия ψ ψ → ф ф , были и россыпи вида ф ψ ↔ ф ψ ...
Верно, но поскольку в ранней Вселенной все находится в тепловом равновесии, у нас по-прежнему будет зависимость от квадрата плотности.
Почему темная материя взаимодействовала с частицами Стандартной модели в ранней Вселенной, а не сейчас?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v