La materia oscura mixta ( MDM ) es un modelo de materia oscura (DM) propuesto a finales de los años 1990. [1]
La materia oscura mixta también se llama materia oscura caliente + fría. La forma más abundante de materia oscura es la materia oscura fría, casi una cuarta parte del contenido energético del Universo. Los neutrinos son las únicas partículas conocidas cuya reliquia térmica del Big Bang debería componer al menos una fracción de la Materia Oscura Caliente (HDM), aunque se especula que existen otros candidatos. [2] A principios de la década de 1990, el espectro de potencia de las fluctuaciones en la agrupación de galaxias no coincidía completamente con las predicciones de una cosmología estándar construida alrededor de DM puramente fría. [ se necesita más explicación ] Se investigó la materia oscura mixta con una composición de aproximadamente 80% fría y 20% caliente (neutrinos) y se encontró que concordaba mejor con las observaciones. Esta gran cantidad de HDM quedó obsoleta con el descubrimiento en 1998 de la aceleración de la expansión universal , que finalmente condujo al paradigma de energía oscura + materia oscura de esta década. [ cita necesaria ]
Los efectos cosmológicos de la DM fría son casi opuestos a los efectos de la DM caliente. Dado que la DM fría promueve el crecimiento de estructuras a gran escala, a menudo se cree que está compuesta de partículas masivas que interactúan débilmente (WIMP). Por el contrario, la DM caliente sufre de flujo libre durante la mayor parte de la historia del Universo, eliminando la formación de pequeñas escalas. En otras palabras, la masa de las partículas calientes de DM es demasiado pequeña para producir los objetos gravitacionalmente limitados observados en el Universo. Por esa razón, la cosmología limita la abundancia de DM caliente a menos del uno por ciento del contenido del Universo.
El escenario de Materia Oscura Mixta recuperó relevancia cuando se propuso que DM fuera una reliquia térmica de un condensado de Bose-Einstein hecho de partículas bosónicas muy ligeras, tan ligeras como los neutrinos o incluso más ligeras como el Axion . Este modelo cosmológico predice que la DM fría está formada por muchas partículas condensadas, mientras que una pequeña fracción de estas partículas reside en estados energéticos excitados que contribuyen a la DM caliente. [3]