Wie war das Verhältnis von dunkler Materie/Energie zu anderer Materie/Energie in den Momenten nach dem Beginn des Universums (Standard-Urknallmodell)?
Es ist wichtig, sich sehr früh daran zu erinnern ( Sekunden) in der Geschichte des Universums gab es keine Unterscheidung zwischen dunkler Materie und normaler Materie, da erwartet wird, dass alle Kräfte vereint sind und es keinen Unterschied zwischen Partikeln dunkler Materie und Partikeln normaler Materie geben würde, da es "keine Partikel" in der gab klassischen Sinn. Erinnern Sie sich daran, dass Partikel in der QFT Anregungen von Feldern sind, aber wenn alle Felder gekoppelt wären, gäbe es keinen Unterschied zwischen dunkler Materie und nicht-dunkler Materie. Auch bei sehr hohen Energien würden die Anregungen nicht lange genug anhalten, um sinnvoll zu sein.
Wenn man die Inflation berücksichtigt, nehme ich an, dass das Verhältnis der Energie in den Urmateriefeldern zu den inflationären Feldern vom genauen Inflationsmodell abhängen würde.
Diese Frage hat noch keine "richtige" Antwort, weil wir einfach nicht wissen, was dunkle Materie ist.
Abgesehen davon hat der LHC unter der Annahme, dass dunkle Materie aus Teilchen besteht ( z. B. WIMPS ), noch keine Anzeichen für die Produktion dunkler Materie aufgetaucht. Da die Anzahl der Orte im Universum, die LHC-Energien erreichen können, im Vergleich zum gesamten Universum sehr begrenzt ist, ist es wahrscheinlich, dass fast die gesamte heutige dunkle Materie sehr kurz nach dem Urknall produziert wurde. Es gibt einfach nicht genug energetische Prozesse, um die Menge an Dunkler Materie zu erzeugen, von der wir glauben, dass sie heute vorhanden ist. Unter der Annahme eines WIMP-Modells der Dunklen Materie ist die überwiegende Mehrheit der Teilchen, die wir heute schätzen, ursprüngliche Überreste des Urknalls.
Das gilt natürlich nicht für andere Modelle. Hier ist zum Beispiel ein Artikel, der urzeitliche Schwarze Löcher als Quelle dunkler Materie untersucht.
In einer FRW-Kosmologie haben wir einen Skalenfaktor . Zum Beispiel, wenn um den Faktor 2 wächst, sind Galaxien doppelt so weit entfernt wie zuvor. Der Beitrag der Strahlung zum Spannungsenergietensor geht wie folgt , von massiven Partikeln , und von einer kosmologischen Konstante , dh es ist konstant. Aus diesen Gründen hat das Universum drei Epochen durchlaufen: eine strahlungsdominierte, dann eine materiedominierte und nun eine vakuumdominierte Epoche, in der dunkle Energie dominiert.
Es stimmt, dass wir nicht viel über dunkle Materie und dunkle Energie wissen, aber wir wissen, dass dunkle Materie aus massiven Teilchen besteht (sonst können Sie die Modelle nicht an die Beobachtungen anpassen) und dass die Zustandsgleichung der dunklen Energie ist sehr nahe an der einer kosmologischen Konstante (Carnero 2011, Allen 2008, Biesiada 2011). Aus diesen Gründen können wir davon ausgehen, dass dunkle Energie und dunkle Materie im frühen Universum eine vernachlässigbare Rolle gespielt haben.
Allen 2008, http://arxiv.org/abs/0706.0033
Biesiada 2011, http://arxiv.org/abs/arXiv:1105.0946
Carnero 2011, http://arxiv.org/abs/1104.5426
Michael