Темная материя

Темная материя - гипотетическая вещество в Вселенной, не участвует в электромагнитном взаимодействии. Открыта в середине 20 века в результате анализа кривых вращения галактик и скоростей галактик в скоплениях. Выяснилось, что вокруг каждой галактики существует гало темной материи, масса которого в несколько раз превышает массу звезд. Кроме того, в скоплениях галактик в межгалактическом пространстве масса темной материи в десятки раз превышает массу звезд.
В состав темной материи входит водородно-гелиевый газ (барионная темная материя) но большая часть темной материи является небарионною, т.е. состоит из экзотических элементарных частиц. Основные кандидаты в темную материю - это Аксион, стерильное нейтрино и суперсимметричные партнеры обычных частиц, например - нейтралино. Все частицы - кандидаты в темную материю являются гипотетическими сих пор попытки их регистрации лабораторными экспериментами были неудачными. Поэтому развиваются альтернативные способы объяснения кривых вращения галактик и скоростей галактик в скоплениях. Основной из них - модифицированная ньютоновская динамика, в которой допускается изменение облика закона всемирного тяготения на масштабах от 10 кпк.
Общее содержание темной материи в плотности Вселенной составляет более 20%. Крупномасштабный распределение темной материи соответствует ячеистой структуре надскупчень галактик. По современной теории образования структуры Вселенной первый неоднородности плотности образовались именно в распределении темной материи, а затем барионная материя была привлечена к скоплений темной. Такой вывод был сделан после анализа наблюдений анизотропии реликтового излучения по данным спутника WMAP.
Прямые методы регистрации частиц темной материи базируются на попытках регистрации ионизации и / или возбуждение вещества детектора ядрами отдачи, которые могут образовываться в результате взаимодействия частиц темной материи. Наиболее чувствительны эксперименты проводятся в подземных лабораториях и используют различные методы: полупроводниковые германиевые детекторы (Heidelberg-Moscow, IGEX, TEXONO), криогенные болометры (CRESST, CDMS, EDELWEISS, EURECA)), детекторы на инертных газах (ZEPLIN, XENON, WARP), сцинтилляционные детекторы с кристаллами NaI (Tl) (DAMA / LIBRA) и CsI (Tl) (KIMS).