Esto se debe al ‘milagro WIMP’ (en este momento mayormente histórico). Trataré de resumir.
Las condiciones iniciales del universo fueron (probablemente) establecidas por la desintegración de un campo escalar conocido como el inflatón en partículas modelo estándar. Nadie conoce su canal de descomposición preferido (si se descompone predominantemente en fotones, fermiones, neutrinos, Higgs, etc.). Resulta que para las partículas del modelo estándar, esto no importa: tienes un universo temprano muy caliente y denso, y las interacciones de partículas ocurren en todo el lugar, y muy rápidamente el universo alcanza una distribución térmica de los tipos de partículas: Esto establece las relaciones de todas las partículas fundamentales con respecto a lo que deberían ser.
Si la partícula de materia oscura no interactuó en absoluto, entonces no hay forma de que se produzca en esta serie de interacciones de partículas inspiradas en la temperatura. Dado que es poco probable que el inflatón se descomponga en la cantidad justa para dar la densidad de la materia oscura que vemos hoy, desea que interactúe solo un poco , de modo que en el universo temprano, se pueda producir térmicamente. Demasiado, sin embargo, y lo habríamos notado en el cielo. La fuerza débil proporciona un término de interacción de este tipo, con partículas en la escala característica de electrodébil (~ 100 GeV) que dan secciones transversales (interacciones con el modelo estándar) de [matemáticas] \ langle \ sigma (\ chi \ chi \ rightarrow SM) v \ rangle \ simeq 3 \ times 10 ^ {- 26} \ frac {\ rm cm ^ 3} {\ rm s} [/ math], que es lo suficientemente bajo como para que las interacciones de WIMP con el modelo estándar sean cada vez más improbables, pero lo suficientemente alto para la producción térmica en el universo temprano. El milagro de WIMP es que una partícula alrededor de esa masa con alrededor de la sección transversal predicha da las proporciones correctas para la cantidad de materia oscura en relación con la materia normal (1000% más o menos).
- ¿Cuál es el poder de la aniquilación de materia / antimateria?
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- ¿Qué significa que una partícula elemental es una partícula que no puede existir en un estado excitado?
- ¿Pueden los neutrones unirse sin protones y electrones?
- ¿Los gravitones muestran desplazamiento al rojo?
El problema es que hemos analizado las partículas en ese rango de masa bastante difícil (con experimentos de detección directa como LUX y aceleradores de partículas como el LHC) y no hemos encontrado nada. Por lo tanto, un WIMP ‘estándar’ está prácticamente excluido, y los WIMP ‘no estándar’ son decididamente menos milagrosos.
