En cosmología y física, la materia oscura fría ( CDM) es un tipo hipotético de materia oscura. Las observaciones indican que aproximadamente el 85% de la materia en el universo es materia oscura, y solo una pequeña fracción es la materia bariónica ordinaria que compone las estrellas, los planetas y los organismos vivos. El frío se refiere al hecho de que la materia oscura se mueve lentamente en comparación con la velocidad de la luz, mientras que la oscuridad indica que interactúa muy débilmente con la materia ordinaria y la radiación electromagnética.
Actualmente se desconoce la naturaleza física del MDL y existe una amplia variedad de posibilidades. Entre ellos se encuentran un nuevo tipo de partícula masiva de interacción débil, agujeros negros primordiales y axiones.
La teoría de la materia oscura fría fue publicada originalmente en 1982 por James Peebles ; mientras que la imagen de la materia oscura cálida fue propuesta de forma independiente al mismo tiempo por J. Richard Bond, Alex Szalay y Michael Turner ; y George Blumenthal, H. Pagels y Joel Primack. Un artículo de revisión en 1984 por Blumenthal, Sandra Moore Faber, Primack y Martin Rees desarrolló los detalles de la teoría.
En la teoría de la materia oscura fría, la estructura crece jerárquicamente, con los objetos pequeños colapsando primero bajo su propia gravedad y fusionándose en una jerarquía continua para formar objetos más grandes y masivos. Las predicciones del paradigma de la materia oscura fría están en general de acuerdo con las observaciones de la estructura cosmológica a gran escala.
En el paradigma de la materia oscura caliente, popular a principios de la década de 1980 y menos ahora, la estructura no se forma jerárquicamente (de abajo hacia arriba), sino que se forma por fragmentación (de arriba hacia abajo), y los supercúmulos más grandes se forman primero en láminas planas parecidas a panqueques. y posteriormente fragmentándose en pedazos más pequeños como nuestra galaxia la Vía Láctea.
Desde finales de la década de 1980 o 1990, la mayoría de los cosmólogos favorecen la teoría de la materia oscura fría (específicamente el modelo moderno Lambda-CDM ) como una descripción de cómo el universo pasó de un estado inicial suave en los primeros tiempos (como lo muestra la radiación cósmica de fondo de microondas). a la distribución irregular de las galaxias y sus cúmulos que vemos hoy: la estructura a gran escala del universo. Las galaxias enanas son cruciales para esta teoría, ya que fueron creadas por fluctuaciones de densidad a pequeña escala en el universo temprano; ahora se han convertido en bloques de construcción naturales que forman estructuras más grandes.
La materia oscura se detecta a través de sus interacciones gravitacionales con la materia ordinaria y la radiación. Como tal, es muy difícil determinar cuáles son los componentes de la materia oscura fría. Los candidatos se dividen aproximadamente en tres categorías:
Han surgido varias discrepancias entre las predicciones del paradigma de materia oscura fría de partículas y las observaciones de las galaxias y su agrupación:
Algunos de estos problemas han propuesto soluciones, pero no está claro si pueden resolverse sin abandonar el paradigma del MDL.
