Stavová rovnice temné hmoty v historii vesmíru

Chladná temná hmota je důležitou součástí současného standardního kosmologického modelu. Jelikož je parametr w v její stavové rovnici roven nule, hustota její energie se škáluje nepřímo úměrně objemu a je tedy jednoznačně popsána jediným číslem, které udává její současné zastoupení ve vesmíru. Toto jednoduché škálovací pravidlo pro temnou hmotu jsme otestovali tak, že jsme ponechali parametr w jako proměnnou, a to nezávisle v osmi intervalech červeného posuvu. Použili jsme nejnovější měření záření kosmického pozadí z družice Planck rozšířená o další datové řady. Nenašli jsme žádné známky odchylky parametru w od nuly v žádném z osmi intervalů červeného posuvu. Za pomocí našich výsledků se poprvé podařilo jednak omezit úroveň „chladnosti“ temné hmoty, která je požadována během různých kosmologických epoch, a rovněž ukázat, že zastoupení temné hmoty bylo vždy větší než nula.

Na obrázku vidíme model s konstantní hodnotou parametru w (const-w) a rovněž model s proměnnou hodnotou parametru w (var-w), oba pro dvě rozdílné datové řady (viz vysvětlivky). Zobrazeny jsou 68% a 95% kontury 1D marginalizovaných posteriorů zastoupení temné hmoty ω_g v závislosti na škálovém faktoru „a” pro oba modely.

¹Institute of Physics, Academy of Sciences of the Czech Republic, Praha, Czech Republic
²The University of Manchester