Warum ist das Verhältnis Dunkle Materie / Normale Materie heute größer als früher? Ist es die dunkle Materie, die zugenommen hat oder die normale Materie, die abgenommen hat?

Das Verhältnis von dunkler zu baryonischer Materie beträgt im ersten Diagramm 5,25 und im zweiten Diagramm 5, aber ich glaube nicht, dass der Unterschied signifikant ist. Wir kennen die Dichten nicht mit absoluter Sicherheit, insbesondere in der Nähe des Urknalls, und der kleine Unterschied zwischen den Verhältnissen ist wahrscheinlich nur auf die Unsicherheiten in den Dichten zurückzuführen.

Wir würden erwarten, dass das Verhältnis fest bleibt, da die Dichten beide skaliert werden$a^{-3}$, Wo$a$ist der Skalierungsfaktor . Zum Vergleich skaliert die Dichte relativistischer Materie (Photonen und Neutrinos) als$a^{-4}$und die Dichte der dunklen Energie bleibt konstant, dh sie hängt nicht davon ab$a$überhaupt. Deshalb sind im zweiten Diagramm die Photonen und Neutrinos verschwunden, während ein großer Brocken dunkler Energie aufgetaucht ist.

Soweit ich weiß, gibt es keinen Mechanismus, durch den sich dunkle und baryonische Materie ineinander umwandeln oder verschwinden lassen.

Im heute verwendeten FLRW-Modell ergeben normale (baryonische) Materie und dunkle Materie zusammen Materie. Es verdünnt sich mit wachsendem Radius in die dritte Potenz (weil Volumen proportional zum Radius³ ist). Das Verhältnis Materie : Dunkle Materie ist und war also immer gleich, zumindest in der von Ihnen gezeigten Darstellung und dem dort verwendeten Modell.

Bearbeiten: Vielleicht stammt die von John Rennie erwähnte Änderung von 5,25 zu 5 von Materie, die mit der Zeit in Strahlung umgewandelt wurde (die Sonne zum Beispiel strahlt 4e26 Watt ab, was bedeutet, dass sie jede Sekunde etwas mehr als 4e9 kg baryonische Materie in Photonen umwandelt. Dunkle Materie hingegen kann oder wird zumindest nicht in Strahlungsenergie umgewandelt, wie es normale Materie in Sternen tut).

Die folgende Grafik zeigt die Menge an Strahlung, Materie (die fast vollständig aus dunkler Materie besteht) und dunkle Energie im Vergleich zur Zeit. Wir befinden uns an einem Punkt, an dem die Dunkle Energie gerade erst begonnen hat, zu dominieren. Wenn Sie zum Beispiel auf die ersten paar Jahre zurückgehen, war Strahlung die am häufigsten vorkommende Energiequelle.

Im sehr frühen Universum gab es sehr wenige Atome. Atome entstehen hauptsächlich aus explodierenden Sternen. Im ersten Tortendiagramm gibt es weniger Atome und mehr Photonen. Dies liegt daran, dass dies der Anfangszustand und das Universum war. Es war ein starker Zaun mit Photonen und Neutrinos, die in alle Richtungen gingen. Sie werden mehr von allen Materialien im zweiten Tortendiagramm sein. Denn die Materie und das Universum haben an Volumen zugenommen, beginnend zu enden und größere Atome auszustoßen. Das Higgs-Feld erzeugt weiterhin Materie. Es sind nur die Verhältnisse, die sich geändert haben. Es lohnt sich nicht, die Photonen und Neutrinos auf das zweite Tortendiagramm zu setzen. Obwohl die Menge dramatisch zugenommen hat, sind die Verhältnisse jetzt so viel niedriger als das Atomverhältnis. Es muss noch mehr Demut gelernt werden, bevor Ihre Frage zu den Verhältnissen der dunklen Materie beantwortet werden kann.