Астрофизики считают, что около 80 процентов вещества во Вселенной называется темная материя, которую не может наблюдать ни человеческий глаз, ни даже самые сложные научные приборы. Темная материя также не была зарегистрирована в лабораторных условиях.
В настоящее время существует множество гипотез о типе частиц темной материи. Эти модели включают как барионную, так и неарионную материю.
В Physical Review Letters Михаил Медведев, профессор физики и астрономии Канзасского университета, только что опубликовал новую многокомпонентную модель темной материи.
Теория Медведева основана на поведении элементарных частиц, которые наблюдались или их существование является гипотетическим. Согласно принятой в настоящее время Стандартной модели кварков, лептоны и калибровочные бозоны являются строительными блоками атома. Одним из квантовых чисел, описывающих кварки и лептоны, является их аромат. Существует возможность смешивания ароматов, что приводит к интересным эффектам. Медведев сравнивает это свойство с белым светом, представляющим собой смесь разных цветов.
Для ученого темная материя также может быть смесью различных ароматов — таких ингредиентов, как аксионы, стерильные нейтрино, нейтралин. Известно, что «встряхнутые» частицы, образующиеся в результате смешения различных ароматов, могут квантово испаряться из гравитационного колодца.
Медведев добавил к космологическому числовому коду эффект квантового испарения и провел моделирование на сверхбыстрых компьютерах. Чтобы получить такие результаты, один компьютер должен был бы работать непрерывно в течение 230 лет.
Ученый пришел к выводу, что темная материя может очень (даже крайне) слабо взаимодействовать с обычной, и поэтому до сих пор ее не наблюдали. Поэтому физики разработали модель полностью невзаимодействующей холодной темной материи, названную Лямбда-CDM. Однако до статьи Медведева эта модель не всегда соответствовала наблюдаемому.
Похоже, что модель ученого, предполагающая многокомпонентность темной материи, разрешает наиболее важные расхождения между наблюдениями и моделью Lambda-CDM.