Файл: Вселенная и Темная материя.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 3069

Скачиваний: 68

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Классификация темной материи

Свидетельства существования темной материи

Гравитационное линзирование

Галактические скопления

Количественный вклад темной материи Определение количественного вклада всей гравитирующей материи производится на основе совершенно различных эффектов в космологии. Это гравитационное линзиро- вание, описанное нами выше, наблюдение галактических скоплений при разных крас- ных смещениях, сравнение теории образования крупномасштабной структуры Все- ленной с наблюдениями и данные по угловым флуктуациям микроволнового излучения [6].В последнее десятилетие были проведены эксперименты на SDSS (Sloan Digital Sky Survey) [9], WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) [8] и 2dFGRS (Two- degree-Field Galaxy Redshift Survey) [7], которые позволили с высокой точностью определить космологические параметры. Эти данные хорошо описываются Вселен- ной Фридмана (космологическая модель, удовлетворяющая полевым уравнениям ОТО), в которой на долю нерелятивистской материи приходится ≈31.5%, а на темную энер- гию с отрицательным давлением ≈68.5% [25]:ΩM = 31.5+0.017, ΩΛ = 68.5+0.017−0.016 −0.016где Ω = ρ/ρc — отношение средней плотности Вселенной к критической.Материю во Вселенной вполне возможно описать через три параметра: постоян- ную Хаббла, плотность материи и плотность барионов соответственно:h = 0.673(12), ΩM h2 = 0.1198(26), ΩBh2 = 0.02207(27) Таким образом, на барионную материю приходится ∼5%, на ТМ ∼26.5% и на ТЭ

Кандидаты на роль частиц темной материи

Сверхмассивные нейтрино

Аксионы

Суперсимметричные частицы

Барионные кандидаты

Обзор экспериментов

DAMA/LIBRA

Заключение

Список литературы





Колледж промышленных, информационных технологий и права

Вселенная и Темная материя
Проект по физике: группы МВ-921

Панфилов Никита Борисович


Научный руководитель:


учитель Котукова Ольга Альбертовна
Кемерово 2023
Содержание

  1. Введение

Вначалепрошлогостолетияастрономыначализамечать,чтонекоторыезвезды игалактикиведутсебяиначечемпредсказывалатеория,аименно,вращениеболее отдаленныхчастейгалактикнеподдавалосьзаконамнебесноймеханики.Складыва- лосьощущениечтомассагалактикбольшетой,чтонаблюдаласьнепосредственно. Этоположилоначалопоискамновой,скрытоймассы,которуюв
последействиина- звалитемнойматерией(darkmatter).Впервыетермин“темнаяматерия”былупотребленнемецкимастрономФрицомЦвикки,которыйвсвоейработепоизмерениюрадиальнойскоростивосьмигалактикв скоплении Кома из созвездия Волосы Вероники, опубликованной в 1937 году, пока-зал, что для удержания галактик от разлета полная масса должна превышать видимую более чем в 500 раз.Вконце60-хгодов,астрономВераРубинизИнститутаКарнеги,установила,что большинствозвездвспиральныхгалактикахдвигаютсяпоорбитампримерносоди- наковойугловойскоростью,чтосвидетельствовалооналичиитемнойматерии.Впо- следствии было опубликовано еще несколько независимых работ, которые полностью подтверждали факт существования скрытой массы.Стоитотметитьчто
позже,вматематическуюмодельВселеннойбылвведенеще одинвидматерии(энергии)–темнаяэнергия(darkenergy),дляобъяснениеуско- ряющегосярасширенияВселенной.Внашейработемынебудемговоритьотемной энергиииограничимсялишьтемнойматерией.Согласно нынешним астрофизическим представлением, на долю обычной барион- нойматерии(межгалактическийгаз,звездыипрочее)приходитсяменее5%,натем- ную энергию ∼68.5%, на нейтрино около 0.5%, а на темную материю, оставшиеся 26.5%.Такимобразом,почти95%массы-энергиинашейВселеннойсостоитизнеиз- вестной нам массы, изучение которой имеет фундаментальное значение для космоло- гии,физикиэлементарныхчастициастрофизики.Рис.1:Распределение
материивоВселенной
  1.   1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   16

Классификация темной материи

ПопытаемсяпонятьнакакиекатегорииделитсяТМипокакимсвойствам.Насе- годняшний день существует несколько способов по тому, на что именно следует раз- делятьтемнуюматерию,каждыйизкоторыхимеетсвоинедостаткиипреимущества. Наиболееобщепризнаннаяклассификация—эторазделениеТМпоскоростямчастиц- переносчиковнагорячую,теплуюихолодную.Давайтевкратцеобъясним,чтоизсебя представляет каждая из них.

  • Горячая темная материя.

Под горячей ТМ понимается легкие частицы, которые на раннем периоде эволю- ции Вселенной были в полном соприкосновении с фотонами, электронами, пози- тронами, и в момент выхода из равновесия, когда взаимодействие прекратилось, ониразлетелисьсоскоростямиблизкимкскоростисвета.Какпоказываютрас- четы, масса таких частиц должна быть в 5000 раз легче электрона. Подходящим кандидатом на эту роль являются нейтрино.Насегодняшний

Смотрите также файлы