Parecen tener todas las propiedades de la materia oscura (masivo, sin interacción electromagnética). ¿Podría ser que muchos de los neutrinos producidos desde el Big Bang hayan formado grupos masivos de neutrinos que actúan como materia oscura?
Respuesta corta: la materia oscura parece estar fría , pero para cualquier masa de neutrino y temperatura de materia oscura razonables, los neutrinos serían relativistas.
Hay un par de razones por las que los tres tipos de neutrinos conocidos (y sus antipartículas) no pueden ser la materia oscura que falta.
Ahora sabemos aproximadamente cuáles son las masas de los neutrinos. La suma de los 3 es de aproximadamente 0,3 eV y el más pesado debe ser mayor que aproximadamente 0,04 eV.
Si calcula cuántos se producen en el Big Bang y asume que no son relativistas (ver más abajo), resulta que su densidad actual (alrededor de 56 cm para cada una de las seis especies) es aproximadamente una décima parte de la materia luminosa del universo y aproximadamente el 0,3% de la densidad requerida para producir un universo plano y ni de lejos el 25% requerido de cualquier candidato a materia oscura.
Los neutrinos se desacoplaron del resto de la materia poco después del Big Bang, cuando el universo estaba a temperaturas de K, y ahora se han enfriado justo por debajo de 2 K. Por lo tanto, los neutrinos de fondo actuales tienen y no son muy relativistas, pero aún así son demasiado rápidos para ser atrapados por galaxias individuales. Sin embargo, lo importante es que cuando las estructuras a gran escala comenzaban a formarse, cuando el universo estaba en K, los neutrinos eran muy relativistas (materia oscura caliente). Tales partículas actuarían para borrar la estructura y el universo no sería como lo vemos hoy.
Por lo tanto, incluso si encuentra una manera de hacer que los neutrinos se agrupen (para superar la segunda objeción), no hay suficientes para superar la primera objeción.
No realmente, hay muchos modelos en los que se supone que la materia oscura es relativista y, por lo tanto, cálida. Por ejemplo, aquí se discuten algunas características en los casos en que la materia oscura se compone de neutrinos estériles o gravitinos ligeros. Además, la materia oscura puede ser un campo de múltiples componentes. Una respuesta con alta probabilidad positiva sería que la materia oscura, si existiera y la Relatividad General en la forma que conocemos hoy es válida, no sería fría, sino no relativista, es decir, cálida.
Los neutrinos no solo se crearon en el Big Bang, sino que dejaron de interactuar con la materia bariónica después de un segundo, cuando la temperatura del universo era de aproximadamente 10 mil millones de Kelvin, o 1 MeV. Debido a que los neutrinos tienen masa, la fuerza de la gravedad los restringe a las galaxias. Todas las estrellas de la secuencia principal producen neutrinos a partir del proceso de fusión y, si no interactúan con la materia bariónica, es muy probable que la mayoría de ellos sigan existiendo. Lisa Randall planteó la hipótesis de un disco de "materia oscura" que atraviesa la Vía Láctea. Un 'disco de la muerte' de 180 billones de millas fue como lo informó el Sunday Times en una reseña de su libro sobre Dark Matter and the Dinosaurs. Se teoriza que la Tierra recibe un "empujón" gravitacional cada 35 millones de años cuando pasa por una alineación con este disco de materia oscura. Esto es paralelo al pensamiento sobre un dilema planteado por la luna Io de Júpiter. Debido a que Io está tan lejos del sol, ya debería haberse enfriado, pero parece que hay volcanes en la superficie. Esto se ha relacionado con el hecho de que Io se estira regularmente 100 metros debido a la alineación de la gravedad con las otras lunas de Júpiter. Se cree que la fricción es la causa de los volcanes en Io, lo que significa que pueden ser alimentados solo por la gravedad como fuente de energía. El disco de materia oscura de Lisa Randall es probablemente todos los neutrinos de la galaxia que obedecen el límite de velocidad. Debido a que no pueden adquirir energía para invertir el tiempo, están atrapados en una galaxia hasta que el agujero negro en su centro haga algo al respecto. Esto se ha relacionado con el hecho de que Io se estira regularmente 100 metros debido a la alineación de la gravedad con las otras lunas de Júpiter. Se cree que la fricción es la causa de los volcanes en Io, lo que significa que pueden ser alimentados solo por la gravedad como fuente de energía. El disco de materia oscura de Lisa Randall es probablemente todos los neutrinos de la galaxia que obedecen el límite de velocidad. Debido a que no pueden adquirir energía para invertir el tiempo, están atrapados en una galaxia hasta que el agujero negro en su centro haga algo al respecto. Esto se ha relacionado con el hecho de que Io se estira regularmente 100 metros debido a la alineación de la gravedad con las otras lunas de Júpiter. Se cree que la fricción es la causa de los volcanes en Io, lo que significa que pueden ser alimentados solo por la gravedad como fuente de energía. El disco de materia oscura de Lisa Randall es probablemente todos los neutrinos de la galaxia que obedecen el límite de velocidad. Debido a que no pueden adquirir energía para invertir el tiempo, están atrapados en una galaxia hasta que el agujero negro en su centro haga algo al respecto. s disco de materia oscura es probablemente todos los neutrinos en la galaxia obedeciendo el límite de velocidad. Debido a que no pueden adquirir energía para invertir el tiempo, están atrapados en una galaxia hasta que el agujero negro en su centro haga algo al respecto. s disco de materia oscura es probablemente todos los neutrinos en la galaxia obedeciendo el límite de velocidad. Debido a que no pueden adquirir energía para invertir el tiempo, están atrapados en una galaxia hasta que el agujero negro en su centro haga algo al respecto.
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