우주에 분포하는 암흑물질 2부 - 발견의 시도
암흑 물질의 존재는 중력의 영향에 의해서 추측할 수 있지만, 암흑 물질의 정확한 성질이나 동일성은 불명하다. 현재, 암흑 물질을 직접 관측 또는 검출하기 위한 몇개의 실험이 활발하게 행해지고 있다. 암흑 물질는 전기적으로 중성이기 때문에 전자적 상호작용은 발생하지 않지만 다른 물질과의 약한 상호작용(단 그 크기는 매우 작다)을 통해 지상의 암흑 물질를 직접 측정할 수 있습니다. 지상의 암흑 물질 입자를 실험적으로 검출하는 시도는 1980년대부터 계속 되고 있다. 대표적인 예로서 이탈리아의 DAMA 실험 그룹이 질량 약 100 GeV의 암흑 물질 입자를 검출해, 입자 관측을 매년 정기적으로 실시하고 있다(지상에서 암흑 물질를 측정했을 경우, 측정 현상의 수는 정기적으로 변화한다고 생각할 수 있다). 암흑 물질는, 지구가 태양의 주위를 돌면서 지구에 도달합니다) 이들은 암흑 물질 입자가 별의 중심(태양) 또는 은하의 중심에서 짝을 이루고 있을 때 일어나는 특정 영역의 감마선을 관측하는 실험이다. 몇몇 실험 단체들은 암흑 물질의 존재를 간접적으로 확인하는 것을 보여 주지만, 그것은 명확한 증거는 아니다.입자가속기에서도 인위적으로 짝을 이루는 반응으로 암흑물질 입자를 생성할 수 있다. 그러나 정확히 말하면 암흑 물질가 아닌 초대칭의 입자를 생성하는 후보 입자중 하나입니다. 문제는 이들 초대칭적인 입자는 다른 기존의 물질과 매우 약한 상호작용을 하기 때문에 입자 검출기로는 직접 검출할 수 없다는 것입니다. 그 때문에 소위 "잃어버린 에너지"의 존재여부를 조사하기 위한 실험이 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 다음에 나타냅니다.
역사적으로 암흑 물질는 3가지로 분류되어 온 이 3가지 범주는 입자가 우주의 팽창에 의해 감속하기 전에 초기 공간에서 랜덤하게 움직이는 거리에 따라 분류된 거리는 프리스트림 길이라고 불리며 암흑 물질는 다음과 같이 분할됩니다.
* 핫 암흑 물질(HDM) - 원시은하의 그것보다 자유로운 흐름의 길이가 훨씬 긴 물질, 즉 중성미자 같은 가볍고 큰 존재.
* 웜 암흑 물질(WDM) - 자유흐름의 길이가 원시은하와 비슷한 물질.
* 콜드암흑 물질(CDM) - 자유흐름의 길이가 원시은하의 그것보다 훨씬 짧은 물질, 즉 호인프 등의 무거운 물질.
혼합 암흑 물질은, 이전에는 제4류라고 생각되고 있었지만, 암흑 에너지의 발견에 의해서 머지않아 소멸했다. 오늘날의 암흑 물질 탐색 연구의 대부분은 차가운 암흑 물질 입자를 발견하는 것에 초점을 맞추고 있습니다우주론의 표준 모델은 차가운 암흑 물질를 채용하고 있다. 우주론의 표준 모델은 「CDM」이라고도 불리며 여기서 「fi」는 우주 정수(다크 에너지), 「CDM」은 차가운 암흑 물질이다. 그것은 현재 학계에서 가장 영향력 있는 이론 중 하나로 여겨진다 차가운 암흑물질의 후보로는 가장 가벼운 양초 입자 또는 액시온이 있다. 차가운 암흑 물질의 특성을 채우는 가상 입자 모델도 다양하다. 가장 가벼운 촛불 입자 R반전을 유지하는 저에너지 초대칭 브레이크 모델에서 R반전성으로 최경량의 캔들 입자를 안정시킨다. 이들 입자는 통상 차가운 암흑 물질의 몇 가지 특성을 만족시키는 가장 가벼운 중성미자이다.
일부 모델에서 Axion이 암흑 물질로 기능합니다. 축삭이론에 의하면 빅뱅 과정에서 방대한 양의 축삭이 생성된다. 그러나 우주 팽창에 따른 대량생산 과정에서는 운동 마찰이 상당 부분 발생해 모든 원축에서 운동에너지를 흡수한다. 그 때문에 축삭 이론은 우주가 원시 축삭의 매우 차가운 응축물로 채워질 것이라고 예측하고 있다. 원시축의 질량에 따라서는, 우주론에 있어서의 암흑 물질의 문제를 충분히 기술하고 있어 암흑 물질인 축을 관측하는 연구가 진행되고 있지만, 그 가능성이 있는 장소의 질량 영역을 검출하기에는 아직 충분한 관찰력이 없다. 이전의 연구는 고질량축의 가능성을 부정하고 있다. 어느 입자가 가장 가벼운지는 모델마다 다르지만 보통 중성미자 또는 자시노입니다. 축은 펫체 여왕 이론에서 강한 상호작용인 CP 문제를 풀기 위해 도입된 입자이다. 이들 입자는 전자적으로 상호작용하지 않으므로 암흑 물질를 형성하기도 한다. 불활성 중성미자는 보통 중성미자의 미소 질량을 설명하기 위해 시소 기구에 의해 도입된 입자이다. 비활성 중성미자가 아주 무거운 경우, 정상 중성미자는 빛이 된다[13]. 보통 중성미자는 암흑 물질 후보였다. 중성미자는 우주에 매우 많은 것을 가지고 있으므로 아주 적은 질량으로 암흑 물질의 대부분을 차지할 수 있습니다. 하지만 중성미자는 암흑 물질의 대부분을 설명하는 후보에서 제외됩니다. 왜냐하면 우주학적 연구에 의하면 중성미자는 너무 가벼운 입자로 관측한 우주의 큰 구조를 만들기에 작기 때문입니다