Zimna ciemna materia – jeden z rodzajów ciemnej materii. Postulat jej istnienia wynika z udoskonalenia teorii wielkiego wybuchu zawierającej dodatkowe założenia, że większość materii we Wszechświecie składa się z materiału, który nie może być obserwowany, bo nie wytwarza promieniowania elektromagnetycznego (skutkiem czego jest ciemna), a cząstki tworzące tę materię poruszają się wolno (stąd jest zimna). Większość kosmologów traktowała zimną materię jako opis, jak Wszechświat przeszedł z gładkiego początkowego stanu we wczesnym czasie (jak pokazują badania kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła) do rozkładu galaktyk i ich gromad, jaki widzimy dziś – wielkoskalowej struktury Wszechświata.
Akcelerator – urządzenie służące do przyspieszania cząstek elementarnych lub jonów do prędkości bliskich prędkości światła. Cząstki obdarzone ładunkiem elektrycznym są przyspieszane w polu elektrycznym. Do skupienia cząstek w wiązkę oraz do nadania im odpowiedniego kierunku używa się odpowiednio ukształtowanego, w niektórych konstrukcjach także zmieniającego się w czasie, pola magnetycznego lub elektrycznego.Supergromada – zgrupowanie setek lub tysięcy grup i gromad galaktyk. Supergromady są jednymi z największych znanych struktur we Wszechświecie. Istnienie supergromad wskazuje na to, że galaktyki są rozłożone we Wszechświecie nierównomiernie, nawet w dużych skalach. Większość z nich łączy się w grupy i gromady, przy czym grupy zawierają do 50 galaktyk, a gromady do kilku tysięcy. Te grupy i gromady, a także dodatkowe odizolowane galaktyki, tworzą razem większe struktury zwane właśnie supergromadami.
W teorii zimnej ciemnej materii struktura rośnie hierarchicznie, poczynając od małych, zapadających się obiektów aż po coraz bardziej masywne obiekty. W paradygmacie, jakim była teoria gorącej ciemnej materii, popularna we wczesnych latach 80., struktura nie formowała się hierarchicznie, ale raczej przez fragmentację, z największymi supergromadami formującymi się najpierw i fragmentującymi się na mniejsze kawałki, jak nasza galaktyka. Przewidywania dotyczące gorącej ciemnej materii zupełnie nie zgadzają się z obserwacjami wielkoskalowych struktur, podczas gdy paradygmat zimnej ciemnej materii jest generalnie w zgodzie z obserwacjami.
Wielki Wybuch (ang. Big Bang) – model ewolucji Wszechświata uznawany za najbardziej prawdopodobny. Według tego modelu ok. 13,772 (±0,059) mld lat temu dokonał się Wielki Wybuch – z bardzo gęstej i gorącej osobliwości początkowej wyłonił się Wszechświat (przestrzeń, czas, materia, energia i oddziaływania).Gromada galaktyk – skupisko od kilkudziesięciu do kilku tysięcy galaktyk tworzących układ związany grawitacyjnie. Mniejsze ugrupowania nazywane są grupami. Galaktyki w gromadzie galaktyk poruszają się po skomplikowanych torach wokół środka masy gromady, zazwyczaj znajdującego się w pobliżu największych galaktyk w gromadzie. Prędkości galaktyk w małych grupach galaktyk są rzędu 200 km/s, ale rosną do prędkości rzędu 800 km/s w dużych gromadach galaktyk.
Pojawiły się dwie istotne niezgodności pomiędzy przewidywaniami a obserwacjami galaktyk i ich grupowania się w przestrzeni, wywołując kryzys wyobrażenia o zimnej ciemnej materii.
problem szczytu halo: w przewidywaniach krzywa rotacji halo ma silniejsze maksimum niż jest to obserwowane w galaktykach
problem traconych satelitów: nie jest obserwowana, wbrew przewidywaniom, duża liczba małych karłowatych galaktyk o sumie mas tysiąca mas Galaktyki.
Teoria nie czyni przewidywań, czym właściwie są cząstki zimnej ciemnej materii. Ogromną słabością jest niejasność, z czego składa się ciemna materia. Kandydaci dzielą się na dwie kategorie:
Biały karzeł – niewielki (rzędu rozmiarów Ziemi) obiekt astronomiczny składający się ze zdegenerowanej materii, emitujący m.in. promieniowanie widzialne. Powstaje po ustaniu reakcji jądrowych w gwieździe o małej lub średniej masie. Mało masywne gwiazdy (od 0,08 do 0,4 M☉) nie osiągają w trakcie swojej ewolucji warunków wystarczających do zapłonu helu w reakcjach syntezy termojądrowej i powstają z nich białe karły helowe. Średnio masywne gwiazdy (od 0,4 do ok. 4 mas Słońca) spalają hel dając białe karły węglowe, lub węglowo-tlenowe. Pozostałością gwiazd o masach w zakresie 4-8 mas Słońca (na ciągu głównym) są białe karły z domieszką tlenu, neonu i magnezu.Droga Mleczna – galaktyka spiralna z poprzeczką, w której znajduje się m.in. nasz Układ Słoneczny. Droga Mleczna nazywana jest też po prostu Galaktyką. Ale wtedy dla odróżnienia od innych galaktyk pisana wielką literą "G". Zawiera od 100 (według starszych szacunków) do 400 miliardów (według nowszych szacunków) gwiazd. Ma średnicę około 100 000 lat świetlnych i grubość ok. 1000 lat świetlnych.
WIMP – słabo oddziałujące masywne cząstki (ang. Weakly Interacting Massive Particle) – ciemna materia jest rodzajem nieznanych cząstek. Nie są znane cząstki z żądanymi własnościami. Poszukiwania wymagają wykorzystania akceleratorów cząstek.
MACHO – masywne zwarte obiekty halo (ang. Massive Compact Halo Objects) – ciemna materia składa się z obiektów zwartych, takich jak czarne dziury i białe karły oraz z bardzo słabych gwiazd i nieświecących obiektów jak planety. Poszukiwania polegają na zastosowaniu mikrosoczewkowania grawitacyjnego w celu dostrzeżenia efektów od tych obiektów na tle centrum Drogi Mlecznej, bądź pobliskich galaktyk. Obecnie, z racji odkrycia relatywnie niewielkiej liczby tego typu obiektów, wydaje się, że koncepcja ta jest nieprawdziwa.
Zobacz też[]
ciemna materia
gorąca ciemna materia
neutralino
