بررسی توزیع ماده تاریک در ساختار بزرگ مقیاس عالم و شواهد رصدی برهم کنش آن

شناسایی ماده تاریک یکی از مهم ترین سوالات در اخترفیزیک و فیزیک ذرات است. در گذشته، عمده ی کاندیداها، ذرات سرد و بدون برهم کنش بودند. پیشرفت های اخیر لیست بهترین کاندیداها و اثرهای ماده تاریک را به شدت توسعه داده است. این رساله با بحث در مورد شواهد گرانشی ماده تاریک، بدون در نظر گرفتن طبیعت ماده تاریک شروع می شود. سپس در فصل دوم در مورد کاندیداهای باریونی ماده تاریک و همچنین خصوصیات اصلی کاندیداهای ماده تاریک بحث می شود و خلاصه ای از مدل استاندارد فیزیک ذرات و مسائل و مشکلات بارز آن ارائه می گردد. در فصل سوم به ماده تاریک ویمپ، که بیش از همه کاندیداهای ماده تاریک مورد مطالعه است می پردازیم و سپس مکانیسم تولید، خصوصیات اصلی، کاندیداهای آن و نشانه هایی برای آشکارسازی مستقیم، غیرمستقیم و برخورد دهنده های ذرات مورد بحث قرار می گیرند. در فصل چهارم در مورد دیگر کاندیداهای ماده تاریک شامل ابرویمپ ها، گراویتینوهای سبک، ماده تاریک مخفی، نوترینوهای استریل و آکسیون ها و همچنین مکانیسم تولید و خصوصیات اصلی بحث می کنیم. در آینده نزدیک ممکن است آزمایش ها، کاندیداهای دیگری برای ماده تاریک کشف کنند و یا ممکن است تعدادی از این کاندیداها را حذف نمایند. پیشرفت ها ممکن است راه را برای همکاری های بی نظیری بین مطالعات بزرگ ترین و کوچک ترین مقیاس های طولی قابل مشاهده، باز کنند.