¿Se ha considerado la teoría de Bose-Einstein para la materia oscura?

¿Se ha considerado la teoría de Bose-Einstein para la materia oscura?

La teoría explicaría por qué no se emite radiación medible debido a la temperatura cero: su falta de interacción con otra materia y su lente gravitacional. Sin embargo, no lo he visto considerado. ¿Me estoy perdiendo algo o he entendido mal la materia oscura y/o la teoría de Bose-Einstein?

¿Estás preguntando si la materia oscura puede ser condensada por Bose/Einstein? Un BEC es materia en una configuración en la que puede ser bien descrita por el límite de campo clásico, por lo que cualquier teoría de campo clásica de energía oscura puede considerarse un modelo BEC. Para la materia oscura bosónica, no sabría cómo podrías decidir si era bosónica y condensada, o bosnoica y no condensada, ya que las tensiones de la condensación solo harían una pequeña diferencia en la firma gravitacional. Un BEC no tiene ninguna interacción pequeña en particular, y la temperatura de transición tendría que ser alta.
Así que la respuesta fue sí. Simplemente no estaba buscando en los lugares correctos

Respuestas (2)

En general, se cree que la materia oscura es oscura porque solo interactúa con la materia "normal" a través de la fuerza débil (y de la gravedad). Está interactuando, pero sólo débilmente.

Los BEC interactúan fuertemente con la materia normal. De hecho, uno de los problemas con la fabricación de BEC es evitar que sus interacciones con el aparato experimental los destruyan.

Como dice Ron, la materia oscura podría formar un BEC, al menos en parches, pero no haría ninguna diferencia significativa en sus efectos sobre el resto del universo.

Respuesta al comentario de Clive:

Como sabrá cualquiera que haya visto el canal Discovery, hay cuatro fuerzas: electromagnética, fuerte, débil y gravedad. La materia normal (por normal me refiero a las cosas que nos rodean) interactúa usando las cuatro fuerzas, pero se conjetura que la materia oscura no interactúa con las fuerzas electromagnética y fuerte, es decir, solo siente la fuerza débil y la gravedad. La materia oscura se sugirió por primera vez precisamente porque en las galaxias y los cúmulos globulares la gravedad parecía ser más alta de lo que debería ser, por lo que las interacciones gravitatorias de la materia oscura son extremadamente importantes a gran escala. Sin embargo, cuando observa partículas individuales, las masas son tan bajas que la gravedad puede ignorarse y solo queda la fuerza débil.

En realidad, la fuerza débil no es tan débil, pero tiene un alcance extremadamente corto, por lo que dos partículas que interactúan solo por la fuerza débil tendrían que acercarse mucho para interactuar. Las partículas más conocidas de "fuerza débil únicamente" son los neutrinos, y pueden atravesar toda la Tierra y apenas notarlo. Detectarlos requiere detectores enormes como Super Kamiokande . Se espera que las partículas de materia oscura interactúen tan débilmente como los neutrinos, de ahí la gran dificultad para detectarlas.

Con respecto al condensado de Bose Einstein : un BEC está hecho de materia normal, pero los átomos que contiene deben enfriarse a una temperatura extremadamente baja para que todos caigan en el estado de energía cuántica más bajo. El espacio entre los niveles de energía en un BEC típico es pequeño, por lo que incluso una pequeña cantidad de energía elevará los átomos por encima del estado fundamental y destruirá el BEC. Por eso son tan difíciles de hacer. El primer BEC tuvo que enfriarse a 170 nanokelvin. ¡Eso es 0,00000017 grados por encima del cero absoluto!

Un BEC hecho de materia oscura debería ser más fácil de hacer, porque no sería excitado y destruido por los fotones que pasan (porque los fotones no interactúan con la materia oscura). Con materia normal, debe tener mucho cuidado con su BEC.

Hola John, ¿podrías explicarme un poco? lamento preguntar Los dos puntos de los que estoy hablando son "débil y la fuerza (gravedad) está interactuando pero solo débilmente" (¿está diciendo que actúa como la gravedad) y "evitar que sus interacciones con el aparato experimental los destruya"? destruye cuál y cómo) Esto es interesante, y no es el tipo de información que encuentras cuando buscas en Google "materia oscura" o "fuerza oscura". No pediría lo contrario. Gracias
El enlace proporcionado por Kostya tiene excelente información.

Sí, pero por diferentes motivos. Los axiones son un candidato a materia oscura predicho para que Bose se condense.

Referencia: P. Sikivie, Q. Yang, "Condensación de Bose-Einstein de axiones de materia oscura", Phys. Rev. Lett. 103 , 111301 (2009) , arXiv:0901.1106 .