materia oscura fría y difusa

La materia oscura fría difusa es una forma hipotética de materia oscura fría propuesta para resolver el problema del halo cúspide . Consistiría en partículas escalares extremadamente ligeras con masas del orden de${\displaystyle \approx 10^{-22}}$eV; por lo tanto, una longitud de onda Compton del orden de 1 año luz . Los halos difusos de materia oscura fría en galaxias enanas manifestarían un comportamiento ondulatorio en escalas astrofísicas, y las cúspides se evitarían mediante el principio de incertidumbre de Heisenberg . ^{[ 1 ]} El comportamiento ondulatorio conduce a patrones de interferencia, núcleos de solitones esféricos en los centros de los halos de materia oscura , ^{[ 2 ]} y núcleos cilíndricos similares a solitones en filamentos de redes cósmicas de materia oscura. ^{[ 3 ]}

La materia oscura fría difusa es un límite de la materia oscura de campo escalar sin autointeracción. ^{[ 4 ] [ 5 ]} La materia oscura fría difusa a veces se denomina materia oscura ondulatoria , o simplemente materia oscura difusa (FDM). ^{[ 6 ]} Está regida por la ecuación de Schrödinger-Poisson .

Los modelos de materia oscura difusa son la clase más simple de modelos de materia oscura ultraligera ; el único parámetro libre es la masa de la partícula. (En los "modelos de materia oscura ultraligera", la materia oscura de una galaxia se condensa en un superfluido . Este requisito restringe enormemente la masa de la partícula; por ejemplo, el axión de QCD ( Peccei-Quinn ) se considera demasiado pesado para condensarse). Se ha sugerido un segundo enfoque, donde el FDM se modifica para tener una autointeracción simple, con teorías como la materia oscura difusa autointeractuante (SIFDM), la materia oscura repulsiva, la materia oscura de campo escalar y la materia oscura fluida. Un tercer enfoque, llamado "modelo superfluido de materia oscura", se centra en los datos empíricos para una relación MOND a gran escala y luego trabaja hacia atrás para determinar qué tipos de autointeracciones complejas producirían mejor dicha distribución. ^{[ 6 ]}