องค์ประกอบของ สสารมืด ของ สสารมืด

แม้ว่าสสารมืดจะถูกค้นพบจากการใช้เลนส์โน้มถ่วงตั้งแต่ปี 2006 และอีกหลาย ๆ แง่มุมทางทฤษฎี การทดลองที่อ้างถึงการเดินทางของสสารมืดผ่านโลก ก็ยังเป็นข้อสงสัยของนักวิทยาศาสตร์อยู่ เนื่องจากผลจากการทดลองยังไม่สามารถยืนยันได้อย่างแน่ชัด จากผลของ DAMA สสารมืด ประกอบด้วย neutralinos และเมื่อใช้เลนส์โน้มถ่วงและการใช้วิธีต่าง ๆ พบว่ามวลในจักรวาล 85-90% ไม่ทำปฏิกิริยากับแรงทางแม่เหล็กไฟฟ้า จึงได้มีการตั้งสมมุติฐานว่า สสารมืด สามารถแบ่งได้ 3 แบบคือ

  • สสารมืดแบบร้อน
  • สสารมืดแบบอุ่น
  • สสารมืดแบบเย็น

การแบ่งแต่ละแบบเป็นไปตามความผันผวนของเส้นสเปกตรัม ถ้าสสารมืดประกอบด้วยอนุภาคของแสงมากมายซึ่งเชื่อว่าต้องมีความสัมพันธ์กับการเกิดขึ้นของสสารมืด ในพจน์ ‘HOT’ สสารมืดแบบร้อน ประกอบขึ้นมาจาก neutrino ที่มีพลังงานสูงความเร็วสูง ทำให้มีอุณภูมิสูง สสารมืดแบบอุ่นประกอบด้วยอนุภาค neutrino เช่นกันแต่มีความเร็วน้อยกว่า ทำให้มีอุณภูมิที่เย็นลงมา ส่วนในพจน์ สสารมืดแบบเย็น(Cold Dark Matter: CDM) เป็นอนุภาคที่พบมากที่สุด

สสารมืดแบบร้อน ประกอบด้วยอนุภาคที่มีความเร็วสูง เป็น neutrino ซึ่ง neutrino เป็นอนุภาคที่มีมวลน้อยและไม่ทำปฏิกิริยากับแรงแม่เหล็กไฟฟ้า หรือแรงนิวเคลียร์อย่างแรง ดังนั้นการที่จะตรวจจับอนุภาคดังกล่าวเป็นไปได้ยากมาก และยังมีข้อจำกัดอีกอย่างหนึ่งคือมีความหนาแน่นน้อย จึงเป็นข้อจำกัดว่าอนุภาคดังกล่าวไม่สามารถรวมตัวกันได้เนื่องจากมีพลังงานสูง และสสารมืดแบบร้อน ไม่สามารถอธิบายทฤษฎีบิ๊กแบงด้วยตัวมันเองได้ จากการวัดคลื่นไมโครเวฟจาก COBE, WMAPได้ผลการสำรวจที่เหลือเชื่อคืออนุภาคดังกล่าวสามารถจับกันเป็นกลุ่มเล็ก ๆ ได้ แต่ เนื่องจากเป็นอนุภาคที่เล็กและมีความเร็วสูงจึงไม่สามารถจับกันเป็นก้อนใหญ่ได้ แต่ก็ยัง ยืนยันว่ามี สสารมืด ในรูปแบบของ neutrino อยู่จริง

ประมาณการสัดส่วนของสสารมืดและพลังงานมืดในเอกภพ

ส่วน สสารมืด ที่มีความสอดคล้องกับการค้นพบต่าง ๆ คือ สสารมืดแบบเย็น เป็นวัตถุที่มีมวลมาก ใกล้เคียงกับมวลของจักรวาล โอกาสที่จะเกิดคือการที่ baryonic matter ประกอบด้วยมวลที่อัดแน่นสีน้ำตาลเป็นของแข็ง หนา และประกอบด้วยธาตุหนัก (MACHOs) แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ยังเชื่อว่า MACHOs เป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของ สสารมืด เท่านั้นขณะนี้เชื่อว่าแรกเริ่ม สสารมืด ประกอบด้วย non-baryonic ซึ่งประกอบมาจากอนุภาคที่แตกต่างจากอนุภาคปกติคือ อิเล็กตรอน นิวตรอน และโปรตอน หรือที่รู้จักในชื่อ นิวตริโน จึงมีการเสนอการวัดอนุภาคอีกแบบหนึ่งเรียกว่า WIMPs(Weakly Interact Massive Particles ,including neutralinos) ซึ่งเป็นโมเดลที่ใช้หา สสารมืด ในปัจจุบัน