Kalte dunkle Sache (oder CDM) ist eine hypothetische Form der Sache, die sehr schwach mit der elektromagnetischen Radiation (dunkel) aufeinander wirkt und die meisten bewegen sich dessen Partikeln langsam im Vergleich zur Geschwindigkeit des Lichtes (Kälte). Es wird geglaubt, dass etwa 80 % der Sache im Weltall dunkle Sache mit nur einem kleinen Bruchteil sind, der die gewöhnliche "baryonic" Sache ist, die Sterne und Planeten zusammensetzt., die meisten Kosmologen bevorzugen die kalte dunkle Sache-Theorie als eine Beschreibung dessen, wie das Weltall von einem glatten anfänglichen Staat in frühen Zeiten (wie gezeigt, durch die kosmische Mikrowellenhintergrundradiation), zum klumpigen Vertrieb von Milchstraßen und ihren Trauben gegangen ist, die wir heute - die groß angelegte Struktur des Weltalls sehen. Die Theorie wurde 1984 von USA-Physikern Joel R. Primack, George Blumenthal und Sandra Moore Faber ursprünglich veröffentlicht.

In der kalten dunklen Sache-Theorie wächst Struktur hierarchisch mit kleinen Gegenständen, die unter ihrem Selbsternst zuerst zusammenbrechen und sich mit einer dauernden Hierarchie verschmelzen, um immer mehr größere und massivere Gegenstände zu bilden. Im heißen dunklen Sache-Paradigma, populär am Anfang der achtziger Jahre, formt sich Struktur hierarchisch (von unten nach oben) nicht, aber formt sich eher durch die Zersplitterung (verfeinernd) mit den größten Supertrauben, die sich zuerst in flachen einem Pfannkuchen ähnlichen Platten formen und nachher in kleinere Stücke wie unsere Milchstraße die Milchstraße brechen. Die Vorhersagen der heißen dunklen Sache stimmen mit Beobachtungen der groß angelegten Struktur nicht überein, wohingegen das kalte dunkle Sache-Paradigma in der Einigkeit mit den Beobachtungen ist.

Zusammensetzung

Dunkle Sache wird durch seine Gravitationswechselwirkungen mit der gewöhnlichen Sache und Radiation entdeckt. An solchem ist es sehr schwierig zu bestimmen, wie die Bestandteile der kalten dunklen Sache sind. Die Kandidaten fallen grob in drei Kategorien:

• SCHLAPPSCHWÄNZE: Dunkle Sache wird aus Schwach Aufeinander wirkenden Massiven Partikeln zusammengesetzt. Es gibt keine zurzeit bekannte Partikel mit den erforderlichen Eigenschaften, aber viele Erweiterungen des Standardmodells der Partikel-Physik sagen solche Partikeln voraus. Die Suche nach SCHLAPPSCHWÄNZEN ist mit Versuchen der direkten Entdeckung durch hoch empfindliche Entdecker verbunden, sowie versucht bei der Produktion durch Partikel-Gaspedale. SCHLAPPSCHWÄNZE werden allgemein als der viel versprechendste dunkle Sache-Kandidat betrachtet. Das DAMA/NaI-Experiment und sein Nachfolger DAMA/LIBRA haben behauptet, dunkle Sache-Partikeln direkt zu entdecken, die die Erde durchführen, aber viele Wissenschaftler bleiben skeptisch, als ungültige Ergebnisse von ähnlichen Experimenten, scheinen unvereinbar mit den DAMA-Ergebnissen.
• Axions sind sehr leichte Partikeln mit einem spezifischen Typ der Selbstwechselwirkung, die sie einen passenden CDM Kandidaten macht. Axions haben den theoretischen Vorteil, dass ihre Existenz das Starke BEDIENUNGSFELD-Problem in QCD behebt, aber nicht entdeckt worden ist.
• MACHOS oder Massive Kompaktring-Gegenstände sind große, kondensierte Gegenstände wie schwarze Löcher, Neutronensterne, weiß, ragt sehr schwache Sterne oder Nichtleuchtgegenstände wie Planeten über. Die Suche nach diesen besteht daraus, Gravitationslensing zu verwenden, um die Wirkung dieser Gegenstände auf Hintergrundmilchstraßen zu sehen. Die meisten Experten glauben, dass die Einschränkungen von jenen Suchen MACHOS als ein lebensfähiger dunkler Sache-Kandidat ausschließen.

Herausforderungen

Mehrere Diskrepanzen zwischen den Vorhersagen der Partikel-Kälte dunkles Sache-Paradigma und Beobachtungen von Milchstraßen und ihr Sammeln sind entstanden:

• Das cuspy Ring-Problem: Dunkle Sache der kalten Partikel sagt voraus, dass der Dichte-Vertrieb der DM halos viel mehr kulminiert werden als, was in Milchstraßen durch das Nachforschen ihrer Folge-Kurve beobachtet wird.
• Das fehlende Satellitenproblem: Kalte Partikel dunkle Sache sagt größere Zahlen von kleinen Zwergmilchstraßen (über den tausendsten die Masse der Milchstraße) voraus als, wird beobachtet.

Alle diese Probleme haben mehrere vorgeschlagene Lösungen, und es bleibt unklar, wie ernst eine Herausforderung sie für das CDM Paradigma vertreten.

Siehe auch

• Dunkle Sache
• Heiße dunkle Sache (HDM)
• Warme dunkle Sache (WDM)
• Modell des Lambdas-CDM
• Modifizierte Newtonische Dynamik

Weiterführende Literatur