los (materia oscura fría con constante cosmológica) es el modelo estándar actual de cosmología porque el modelo viene con una larga lista de fenómenos explicados con éxito por él. Sin embargo, queda un puñado de problemas que aún no se han resuelto en el contexto de , por ejemplo (con enlaces a mis selecciones para documentos técnicos razonablemente accesibles y/o actualizados):
Estos (¿percibidos? aún no está claro si estos problemas pueden resolverse dentro del framework) han llevado a muchos grupos de investigación a buscar teorías alternativas. Algunos examinan modificaciones o alternativas a la relatividad general, dado que gran parte de la evidencia de la existencia de materia oscura asume GR, una teoría alternativa de la gravedad podría hacer obsoleta a DM. A los efectos de esta pregunta, quiero mantener la suposición de que GR es correcto. El otro enfoque es cuestionar la parte fría del MDL. Existe evidencia que descarta la materia oscura caliente (es decir, relativista), pero la llamada materia oscura "cálida" (WDM) es un área de investigación activa. También ha habido rumores acerca de la materia oscura que interactúa consigo misma (SIDM, es decir, acoplamientos de interacción dentro del sector oscuro). Hay una serie de documentos que reclaman soluciones a la problemas en el marco de WDM o SIDM, o más bien, de manera más conservadora, la magnitud de los problemas puede al menos aliviarse con modelos alternativos de materia oscura.
Sin embargo, asumo que la comunidad científica no ha adoptado completamente WDM porque tiene problemas en otras áreas donde CDM está bien. ¿Cuáles son las observaciones que WDM/SIDM/other-alternate-DM tienen problemas para explicar que les impiden reemplazar a CDM como el modelo estándar de cosmología? ¿O es uno de estos modelos alternativos ahora competitivo con CDM y solo necesitamos evidencia convincente de que WDM resuelve los problemas restantes en CDM antes de volver a escribir los libros de texto, por así decirlo?
Me tropecé con esta pregunta y pensé en intentarlo, espero que todavía sea relevante para ti. Lo que pasa con todos los problemas que cita es que tienen una solución dentro MDL
Problema demasiado grande para fallar Creo que este problema está sobrevalorado. Un par de semanas después de su publicación, la gente ya encontró soluciones, incluso con nombres más coloridos: Vera-Ciro et al. (2012) , Wang et al. (2012) , Brooks et al. (2012) ... y la lista continúa. El punto es que no es un problema irresoluble dentro de la lista de cosas que sabemos. Por ejemplo, las dos primeras referencias argumentan que la cantidad de satélites masivos depende en gran medida de la masa del MW, que en realidad es un número bastante difícil de medir, por lo que mover la masa virial del MW al extremo inferior del espectro es perfectamente válido.
Las soluciones bariónicas al problema también están disponibles, basadas principalmente en la retroalimentación. Pero aquí está el trato: si desecha CDM a favor de WDM, estas dos cosas (masa de MW y retroalimentación) seguirán ahí, el resultado es que va a sobrepasar el problema en la otra dirección. Ahora terminarás con el problema opuesto. Llamaré a este argumento (A1).
Cusp-Core problema Una vez más, conocemos las soluciones para este problema dentro de CDM, un par de SN pueden causar mucho daño. Incluso con un historial de formación estelar modesto en una enana pobre en gas, se puede esperar una modificación en la pendiente interna del halo oscuro anfitrión, por ejemplo, Breddels et al. 2015 _ Nunca lo he probado yo mismo, pero tengo la sensación de que si ejecuta una simulación con suficiente resolución para resolver pequeñas estructuras en WDM y agrega retroalimentación de manera autoconsistente, terminará sin cúspides en absoluto. De nuevo se aplica (A1).
Desafortunadamente, no creo que WHM sea lo suficientemente popular como para probar este tipo de simulaciones con el nivel de detalle de, por ejemplo, Illustris .
Problema de falta de satélite No creo que esto sea un problema en absoluto. Simplemente refleja la naturaleza de libre mercado de la física: las cosas grandes terminan siendo más grandes, las cosas pequeñas... bueno. Puede inventar una historia complicada sobre la forma en que la materia oscura podría afectar este problema, pero al final una solución más simple funcionará mejor: el enfriamiento en pequeños halos es increíblemente ineficiente.
(...)
Me detendré aquí, pero creo que puedes ver el patrón. El enfriamiento es un problema real, la retroalimentación bariónica es real, las incertidumbres de masa son reales. Si resuelve todos los problemas que publica con la sustitución de CDM por WDM, todos estos procesos seguirán ahí, afectando la forma en que se forman las galaxias, y la solución que ofrece WDM ya no será válida.
La "C" de frío en lambda CDM es un falso amigo de la "C" de frío en CDM en contraste con WDM (con "W" de cálido).
En el modelo lambda CDM, la materia oscura fría se define de manera más amplia para incluir cualquier materia oscura que no sea "caliente" (por ejemplo, la materia oscura reliquia térmica que tiene una masa de partículas >> 1 eV), porque para fines cosmológicos uno no necesitamos una definición muy específica de materia oscura fría. La definición lambda CDM incluye tanto WDM como CDM.
Por el contrario, cuando se distingue entre modelos WDM y modelos CDM, WDM se refiere a partículas de materia oscura del orden de masas de keV, mientras que CDM se refiere a partículas del orden de masas de 1 GeV+. El modelo lambda CDM es agnóstico entre los modelos WDM y CDM.
Un modelo SIDM complicaría las matemáticas del modelo lambdaCDM sin mejorar su ajuste a los parámetros que describe este modelo, por lo que se rechaza por parsimonia hasta que WDM y CDM se rechacen empíricamente, si es que alguna vez se rechazan.
Creo que tanto CDM como WDM primero tienen que ajustarse a la restricción impuesta por el Principio Cosmológico. Si no recuerdo mal, Einstein declaró este principio que se puede encontrar en el libro, "El principio de la relatividad", Publicaciones de Dover, traducción al inglés publicada en 1952. Parafraseo su principio como... Los objetos observables y en el Universo pueden ser tratados como distribuidos uniformemente... vivimos en un sistema solar, dentro de una galaxia, que no es nada especial. Esta es simplemente una versión ampliada del útil punto de vista de Copérnico.
Hasta ahora, el CDM siempre se ha ubicado "allá afuera" y "allá". Nunca en nuestro sistema solar. Si se permite el Principio Cosmológico, entonces el centro de nuestra tierra debería ser denso con CDM. No he leído de tal afirmación por parte de los geólogos. He leído sobre tal afirmación de que el CDM reside en nuestro sol, en un artículo de arXiv hace unos años. Entonces, ¿debería uno abandonar el Principio Cosmológico o la idea de WDM y CDM? Abrazar ambos conceptos no parece consistente con los datos.
Emilio Pisanty
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Emilio Pisanty
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