Являются ли нейтрино и стерильные нейтрино кандидатами в темную материю?

В частности, почему «стандартное» нейтрино может быть кандидатом в темную материю, если оно взаимодействует с материей?

От$\beta\beta$распадов, находим верхний предел для параметра плотности нейтрино$0.02\ll\Omega_\text{DM}$; следовательно, нейтрино могут составлять лишь небольшую часть всего компонента темной материи.

Кроме того, из-за того, что масса нейтрино значительно меньше, чем его температура развязки, нейтрино являются релятивистскими во время развязки (образуя так называемую «горячую» темную материю). Горячая темная материя согласуется с эволюцией Вселенной сверху вниз, при которой небольшие структуры быстро вымываются, а более крупные формируются первыми. Наша Вселенная кажется совместимой с противоположным режимом, режимом восходящего или иерархического формирования, при котором сначала строятся небольшие структуры. Поэтому нашей лучшей моделью в настоящее время является ΛCDM — CDM означает холодную темную материю.

Стерильные нейтрино с масштабами кэВ также являются релятивистскими после разделения и являются кандидатами в теплую темную материю.

ОБНОВЛЕНИЕ. Перечитав ваш вопрос, я чувствую, что должен подчеркнуть разницу между горячей темной материей (например, нейтрино) и теплой темной материей WDM (например, стерильными нейтрино). Частицы ВДМ релятивистские при развязке (как и ВДМ), но нерелятивистские к моменту равенства материи и излучения (когда плотности энергии материи и излучения равны). Эти две категории имеют различное значение для истории формирования структуры. Как я уже упоминал, горячая темная материя кажется несовместимой с наблюдениями. Вместо этого теплая темная материя согласуется с формированием снизу вверх, поскольку частицы WDM не группируются, а «свободно текут».