Zimna ciemna materia
Zimna ciemna materia to rodzaj ciemnej materii, której istnienie postulowane jest w kontekście teorii wielkiego wybuchu. Zakłada ona, że większość materii we Wszechświecie jest niewidoczna, ponieważ nie emituje promieniowania elektromagnetycznego, a cząstki ją tworzące poruszają się wolno. Teoria ta wyjaśnia, jak Wszechświat przeszedł z gładkiego początkowego stanu do obecnej struktury galaktyk i ich gromad.
Hierarchiczny wzrost struktury
W teorii zimnej ciemnej materii struktura Wszechświata rośnie hierarchicznie, zaczynając od małych obiektów, które zapadają się, aż do większych form. W przeciwieństwie do niej, teoria gorącej ciemnej materii zakładała, że struktura formuje się przez fragmentację, co nie zgadza się z obserwacjami. Paradigma zimnej ciemnej materii lepiej odzwierciedla rzeczywiste dane kosmologiczne.
Problemy z teorią
Istnieją dwa główne problemy, które powstały w wyniku niezgodności między przewidywaniami a obserwacjami:
- Krzywa rotacji halo: przewidywania wskazują na silniejsze maksimum, niż to, co obserwuje się w galaktykach.
- Problem traconych satelitów: nie zaobserwowano dużej liczby małych karłowatych galaktyk, które powinny istnieć według teorii.
Kandydaci na cząstki ciemnej materii
Teoria zimnej ciemnej materii nie precyzuje, z jakich cząstek się składa. Kandydaci dzielą się na dwie główne kategorie:
- WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) – postulowane masywne cząstki, które słabo oddziałują z innymi. Ich poszukiwania wymagają użycia akceleratorów cząstek.
- MACHO (Massive Compact Halo Objects) – materia ciemna składająca się z gęstych obiektów, takich jak czarne dziury czy białe karły. Poszukiwania opierają się na zjawisku mikrosoczewkowania grawitacyjnego, ale dotychczas odkryto niewiele takich obiektów, co podważa tę koncepcję.
Podsumowując, zimna ciemna materia jest kluczowym elementem współczesnych teorii kosmologicznych, mimo istniejących problemów i niewiadomych dotyczących jej natury.
