弱相互作用有质量粒子i是被最广泛讨论的暗物质候选者之一,它是指质量和相互作用强度在电弱标度附近的某种稳定粒子,通过热退耦机制获得目前已知的剩余丰度。i应该基本是电中性和色中性的,因此不直接参与电磁和强相互作用。
中微子也不参与强相互作用和电磁相互作用,但由于其在宇宙中以接近光速运动,属于“热暗物质”,不足以作为构成暗物质的主要成分。
目前人类已知的粒子物理标准模型中,不存在同时满足这些性质的粒子,这意味着i必须是超出标准模型的新物理粒子。
已有理论预言的i包括超对称模型中最轻的超对称伴侣粒子,如超中性子
eut
ai
o;额外维理论中的最小kazakei
激发态粒子;ittehiggs模型中的todd粒子。
另一个暗物质候选者是轴子axio
,一种非常轻的中性粒子,它与强相互作用中电荷共轭宇称反演联合对称性破缺相联系。
轴子间通过极微小的力相互作用,由此它无法与背景辐射处于热平衡状态,因此不会通过热退耦获得剩余丰度,但可以通过真空态的破缺成为冷暗物质。
虽然人们已经对暗物质作了许多天文观测,其组成成份至今仍未能全然了解。早期暗物质的理论重在一些隐藏起来的常规物质星体,例如黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星等。
这些星体一般归类为大质量致密天体assiveacthaoobjects,achos,然而多年来的天文观测无法找到足够量的achos。
一般认为,难以探测的重子物质如achos以及一些气体确实贡献了部分的暗物质效应,但证据指出这类的物质只占了其中一小部分。
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