科学:较古老的宇宙中的冷暗物质规则

2017-12-07 07:35:04

作者:JULIAN BROWN关于宇宙是否被冷暗物质,热暗物质或两者混合所引发的争论一直在争论在几周前的建议之后,混合物是解释观测到的宇宙特征的最佳方式,(新科学家,科学,7月2日),两个新的想法已经拯救了宇宙模型,仅涉及宇宙冷暗物质在过去,含有纯冷暗物质的模型遇到了它们在大爆炸中演化的问题:你在小尺度上得到太多“浮肿”,这会导致星系飞得太快宇宙学家意识到,通过假设早期宇宙以辐射的形式包含更多的能量,可以避免这种困难然而,额外的辐射导致了一个不同的问题:原始氦太多,这是今天可以检查的大爆炸的遗物在6月13日出版的“物理评论快报”(第3754页)的一篇论文中,来自芝加哥附近的费米实验室的迈克尔特纳及其同事提出了一个巧妙的方法来解决这些问题,这些问题会增加辐射量 - 从而避免过度的浮肿 - 而不会破坏丰富的原始氦他们的建议是一种中微子,即tau,是不稳定的 Tau中微子将在早期的宇宙中与其他类型的粒子一起产生特纳和他的同事展示了tau中微子如何能够产生衰变产物,这些产物会抑制额外的原始氦的产生该想法要求tau中微子具有大约5兆电子伏特(MeV)的质量和0.1至50秒的半衰期 “这个想法的优势在于它是可以测试的,”特纳说 “实验者能够在加速器中研究tau中微子”特纳对冷暗物质模型的另一个大胆“解决方案”是假设所有对宇宙年龄的估计 - 范围在80亿到150亿年之间 - 太低了估计值较低的问题是,恒星和星系似乎大约有150亿年的历史 - 如果宇宙只有80亿年,这是不可能的特纳说,甚至150亿年可能低估了一些恒星的年龄,因为计算不允许恒星任何时间形成,只有恒星老化他认为大约190亿年的数字更有可能特纳说,冷暗物质模型在假设宇宙已经扩张了200亿年的计算中出现“恰到好处”特纳认为,仅涉及冷暗物质的情景有许多优点在混合模型中,你必须假设宇宙的质量由缓慢移动的外来粒子(冷暗物质)和快速移动的大质量中微子(热暗物质)的组合所支配,这两者都没有见过除了这两种推测成分之外,混合模型还引入了几个任意数字或“自由参数”特纳说,因为冷暗物质模型只需要一种成分,并且几乎没有任何自由参数,