La existencia de materia oscura es la evidencia más fuerte para la física más allá del modelo estándar . La observación de la materia oscura indica que hay una nueva partícula (ver ¿Qué mediciones confirman la existencia de materia oscura?).
Hasta principios de la década de 1990, era posible que la materia oscura fuera el neutrino del Modelo Estándar, sin embargo, esto se excluye porque el neutrino es lo suficientemente ligero como para no poder dar cuenta de la masa faltante. El neutrino también daría lugar a materia oscura caliente y “eliminaría” la formación temprana de la estructura.
Ocasionalmente, los agujeros negros se consideran candidatos para la materia oscura, pero las búsquedas de lentes gravitacionales de estos candidatos de materia oscura excluyen casi todos los rangos de masa permitidos para la materia oscura del agujero negro. Además, existen problemas (potencialmente resolubles) para producir un número suficiente de agujeros negros en el Universo temprano y no alterar otras predicciones cosmológicas.
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Por lo tanto, hay una nueva partícula que existe, pero que no hemos podido descubrir. Los principales candidatos son
- Partículas masivas de interacción débil (WIMP) que incluyen el LSP de las teorías supersimétricas
- El Axion Peccei-Quinn que puede resolver el fuerte problema de CP
Hay muchos otros, incluyendo super-WIMP, FIMP, GIMP, WIMPzillas, techibaryons, defectos topológicos, neutrinos estériles, entre muchas otras teorías posibles.
