Рождение сверхтяжелых частиц гравитацией ранней Вселенной и гипотеза сверхтяжелой темной материи
А. А. Гриб, Ю. В. Павлов
Лаборатория теоретической физики им. А. А. Фридмана, Санкт-Петербург, Россия
ИПМаш РАН, Санкт-Петербург, Россия
Аннотация:
Рассмотрена гипотеза о том, что холодная темная материя состоит из нейтральных сверхтяжелых частиц с массой порядка массы Великого объединения. В пользу гипотезы приведены аргументы, связанные с рождением частиц гравитацией расширяющейся Вселенной Фридмана. Рассмотрено рождение конформных и неконформных частиц в эпоху конца инфляции и показано, что рождение сверхтяжелых частиц с их последующим распадом на кварки и лептоны приводит к наблюдаемому барионному заряду Вселенной. Другим аргументом является возможность интерпретировать наблюдаемые в космических лучах события с энергией, близкой к энергии Великого объединения, как следствие распадов сверхтяжелых частиц в активных ядрах галактик. Показано, что темная материя может рассматриваться как реликтовая часть долгоживущей компоненты сверхтяжелых частиц ранней Вселенной, слабовзаимодействующих с барионным зарядом Вселенной, рожденным ранее из короткоживущей компоненты тех же частиц. Рассмотрены экспериментальные следствия предлагаемой гипотезы в физике космических лучей, дающие объяснение наблюдениям группы Оже в Аргентине.
Ключевые слова:
космология, сверхтяжелые частицы, гравитация ранней Вселенной, гипотеза сверхтяжелой темной материи, масса Великого объединения, рождение частиц гравитацией расширяющейся Вселенной, конформные и неконформные частицы, эпоха конца инфляции, кварки и лептоны, барионный заряд Вселенной, распады сверхтяжелых частиц в активных ядрах галактик, барионный заряд Вселенной, физика космических лучей.