Materia oscura mixta - Mixed dark matter

La materia oscura mixta ( MDM ) es un modelo de materia oscura (DM) propuesto a fines de la década de 1990.

La materia oscura mixta también se denomina materia oscura caliente + fría. La forma más abundante de materia oscura es la materia oscura fría, casi una cuarta parte del contenido energético del Universo. Los neutrinos son las únicas partículas conocidas cuya reliquia térmica del Big-Bang debería componer al menos una fracción de la materia oscura caliente (HDM), aunque se especula que existen otros candidatos. A principios de la década de 1990, el espectro de energía de las fluctuaciones en la agrupación de galaxias no estaba del todo de acuerdo con las predicciones para una cosmología estándar construida alrededor de DM pura y fría. Se investigó la materia oscura mezclada con una composición de aproximadamente 80% fría y 20% caliente (neutrinos) y se encontró que coincidía mejor con las observaciones. Esta gran cantidad de HDM quedó obsoleta por el descubrimiento en 1998 de la aceleración de la expansión universal , que finalmente condujo al paradigma de la energía oscura + materia oscura de esta década.

Los efectos cosmológicos de la DM fría son casi opuestos a los efectos de la DM caliente. Dado que la DM fría promueve el crecimiento de estructuras a gran escala, a menudo se cree que está compuesta de partículas masivas de interacción débil (WIMP). Por el contrario, la DM caliente sufre de transmisión libre durante la mayor parte de la historia del Universo, eliminando la formación de pequeñas escamas. En otras palabras, la masa de partículas calientes de DM es demasiado pequeña para producir los objetos observados gravitacionalmente delimitados en el Universo. Por esa razón, la cosmología limita la abundancia de MS caliente a menos del uno por ciento del contenido del Universo.

El escenario de Materia Oscura Mixta recuperó relevancia cuando se propuso que la DM fuera una reliquia térmica de un condensado de Bose-Einstein hecho de partículas bosónicas muy ligeras, tan ligeras como los neutrinos o incluso más ligeras como el Axion . Este modelo cosmológico predice que la DM fría está hecha de muchas partículas condensadas, mientras que una pequeña fracción de estas partículas reside en estados energéticos excitados que contribuyen a la DM caliente.

Referencias