Materia oscura clara - Light dark matter
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| Cosmología física |
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La materia oscura clara , en astronomía y cosmología , son candidatas a partículas masivas de interacción débil (WIMPS) de materia oscura con masas inferiores a 1 GeV . Estas partículas son más pesadas que la materia oscura cálida y la materia oscura caliente , pero son más ligeras que las formas tradicionales de materia oscura fría , como los Massive Compact Halo Objects (MACHO). El límite de Lee - Weinberg limita la masa del candidato de materia oscura favorito, los WIMP, que interactúan a través de la interacción débil con GeV. Este límite surge de la siguiente manera. Cuanto menor es la masa de WIMP, menor es la sección transversal de aniquilación, que es del orden , donde m es la masa de WIMP y M la masa del bosón Z. Esto significa que los WIMP de baja masa, que se producirían abundantemente en el universo temprano, se congelan (es decir, dejan de interactuar) mucho antes y, por lo tanto, a una temperatura más alta que los WIMP de mayor masa. Esto conduce a una mayor densidad de WIMP de reliquias. Si la masa es menor que GeV, la densidad de la reliquia WIMP cerraría demasiado el universo.
Algunos de los pocos resquicios que permite una para evitar la Lee-Weinberg obligado sin introducir nuevas fuerzas debajo de la escala electrodébil se han descartado por los experimentos del acelerador (es decir, CERN , Tevatron ) y, en desintegraciones de mesones B .
Una forma viable de construir modelos de materia oscura clara es postulando nuevos bosones de luz. Esto aumenta la sección transversal de aniquilación y reduce el acoplamiento de las partículas de materia oscura al Modelo Estándar haciéndolos consistentes con los experimentos con aceleradores.
Motivación
En los últimos años, la materia oscura clara se ha vuelto popular debido en parte a los muchos beneficios de la teoría. La materia oscura sub-GeV se ha utilizado para explicar el exceso de positrones en el centro galáctico observado por INTEGRAL , el exceso de rayos gamma del centro galáctico y las fuentes extragalácticas. También se ha sugerido que la materia oscura clara puede explicar una pequeña discrepancia en el valor medido de la constante de estructura fina en diferentes experimentos.
Ver también
- Axion
- Experimento de materia oscura Axion
- Halo de materia oscura
- Modelo estándar mínimo supersimétrico
- Neutralino
- Materia oscura del campo escalar
- Partículas masivas que interactúan débilmente
- Partículas delgadas que interactúan débilmente
Referencias
Otras lecturas
- Bertone, Gianfranco (2010). Partículas de materia oscura: observaciones, modelos y búsquedas . Prensa de la Universidad de Cambridge . pag. 762. bibcode : 2010pdmo.book ..... B . ISBN 978-0-521-76368-4 .