Soğuk karanlık madde

Soğuk karanlık madde parçacıkları, aynı zamanda zayıf etkileşimli kütlesel parçacıklar veya WIMP olarak da bilinirler, tipik olarak HDM parçacıklarıyla karşılaştırıldıklarında daha fazla madde miktarı içerirler ve daha düşük hızlarla hareket ederler. Kilit farklar, yapı oluşumu ile ilgilidir.

Soğuk karanlık maddenin tam kütlesi parçacıkların diğer maddelerle etkileşim gücüne ve parçacıkların birbirlerinin çiftlerinden ayrıldıkları zamanki evrenin sıcaklık ve zamanına bağlıdır. CDM parçacıkları birbirleri ile kütlesel çekim yoluyla etkileşirler ve diğer maddelerle zayıf normal bir etkileşimde bulunurlar. Kütle ortalaması 1GeV/c² civarındadır. Evrenin ilk zamanlarında, CDM'nin yoğunluğu fotonların yoğunluğuna neredeyse eşitti. k_BT_evren = m_(CDM)c²'den sonra çiftler birbirlerini imha etmeye başladı (madde ve anti maddenin birbirini yok etmesi) bunun sonucun da daha fazla foton üretildi ve sonuçta CDM parçacıklarının yoğunluğu çiftlerinden ayrılana dek azalmaya devam etti. (T_evren= 1010oK). Bunun anlamı ise bunların yoğunluğunun düşük olmasıdır, ancak Ω_o = 1 olacaksa bu sefer her parçanın yüksek kütle içermesi gerekir. 1 MeV/c²'den daha az kütleler Ω_o << 1'e neden olacağından seçilip ayıklanmışlardır.

• WIMP'ler veya Zayıf etkileşimli kütlesel parçacıklar, karanlık maddeden daha ağır bilinmeyen bir parçacık türü olduğu varsayılır. Evrenin kapalı olması için, yeterli sayıda 'fotino' gibi egzotik WIMP'lerin bulunması gerektiği öne sürüldü. Bu parçacıkların var olduklarının hiçbir garantisi olmaması bir problem oluşturmaktadır.
• MACHO'lar veya Büyük kütleli yoğun halo nesneleri Halolarda yer alan olası astrofiziksel cisimler arasında yıldız enkazları, nötron yıldızları, beyaz cüce gibi sönük yıldızlar, hatta kara delikler ve küçük kütlelerinden dolayı hiçbir zaman yıldız olmayı başaramamış cisimler bulunur. Bu cisimler hemen hemen ya da tümüyle görünmez olduklarından karanlık madde için mükemmel adaylardır. Dahası, varlıkları kesin olarak bilindiğinden, MACHO'lar halodaki karanlık madde adayı olarak WIMP'lerden daha uygundurlar.

Ayrıca bakınız

• Karanlık madde
  • Sıcak karanlık madde (HDM)
• Lambda-CDM modeli
• Değiştirilmiş Newton dinamikleri