Dunkle Materie interagiert nicht mit elektromagnetischer Strahlung. Neutrinos interagieren auch nicht über Elektromagnetismus, was Neutrinos zu einem guten Kandidaten für Dunkle Materie machen würde. Aufgrund der extrem geringen Masse der bekannten drei Arten von Neutrinos können sie jedoch nur einen winzigen Bruchteil der Dunklen Materie im Universum liefern (siehe den Abschnitt der Wikipedia-Seite zum Vergleich von baryonischer und nicht-baryonischer Materie ).
Aber ich habe gehört, dass es in der Vergangenheit Spekulationen gab, dass es eine vierte Art von Neutrinos geben könnte, die viel schwerer sein sollten als die anderen drei Arten von Neutrinos. Wäre ein so schweres Neutrino der 4. Generation nicht der perfekte, natürliche Kandidat für Dunkle Materie?
Schwache Physikwerte (ich finde die Lebensdauer wird allgemein als die stärkste Einzelbeschränkung angegeben) gibt ziemlich starken Grund, an der Existenz der vierten Generation "normaler" Neutrinos mit einer Masse von weniger als zu zweifeln , aber sogenannte „sterile Neutrinos“ (die nicht direkt an die schwache Wechselwirkung koppeln, sondern sich mit den besser bekannten Aromen vermischen ) sind seit einiger Zeit als Kandidaten auf dem Radar.
Ich habe es nicht mit einem kürzlich erschienenen Übersichtsartikel überprüft, aber mein allgemeines Gefühl ist, dass verbesserte Messungen der Mischparameter den möglichen Raum für einen solchen Mischbegriff eingeschränkt haben, obwohl es im Wesentlichen unmöglich sein wird, alle Zweifel auszuräumen. Je geringer jedoch die Durchmischung ist, desto schwieriger ist es, eine ausreichend große Masse solcher Neutrinos im frühen Universum anzuordnen, um die beobachtete Struktur zu erklären.
Dies sind keine WIMPs und würden durch die aktuelle und geplante Generation direkter Beobachtungsexperimente nicht entdeckt werden.
Nur einen Tag später erfahre ich von diesem kürzlich von Daya Bay und MINOS gemeinsam veröffentlichten Artikel, der neue Grenzen für die Masse und die Mischwinkel für die Oszillation zu sterilen Neutrinos in einem minimalen 4-Flavour-Modell festlegt. Allerdings gab es vor einigen Jahren eine Interessensrunde für 5-Flavour-Modelle, die eine Zeit lang wahrscheinlicher zu sein scheinen (sie sind natürlich auch schwieriger einzuschränken).
Überraschenderweise könnte der andere Neutrinokandidat ein Axion sein, eine sehr leichte Version (10−6 bis 1 eV/c2). Wenn es stimmt, dass Axionen im sehr frühen Universum massiv produziert wurden, könnten sie ein sehr guter Kandidat für einen Teil der Dunklen Materie sein.
Benutzer4552