Часть 1. Необходимые положения астрономии.

• Всеволновая астрономия.
• Классификация, структура, свойства галактик и их скоплений.
• Трёхкомпонентная структура дисковых галактик.
• Поверхностная яркость галактик. Вертикальная и горизонтальная шкала диска.

Часть 2. Проявления тёмной материи в астрономических наблюдениях.

• Галактики с доминирующей ТМ. Взаимодействующие галактики.
• Кривые вращения галактик, дисперсия скоростей звёзд и динамика газа.
• Неоднозначность декомпозиции кривой вращения. Радиальные профили ТМ.
• Модель триаксиального темного гало и обзор методов его изучения.
• Наблюдение различных звёзд, газопылевых облаков, корон галактик.
• Свойства Е-галактик, галактики-спутники и приливные потоки.
• Кинематика звёздных дисков их неустойчивость, образование спирального узора.

Часть 3. Тёмная материя и гравитационное линзирование.

• Проявления ТМ при сильном линзировании.
• Проявления ТМ при слабом линзировании.
• Проявления ТМ при микролинзировании.

Часть 4. Тёмная материя в космологии. Кандидаты в тёмную материю.

• Холодная, горячая и тёплая тёмная материя.
• Тёплая тёмная материя. Эволюция нейтринной компоненты.
• Ограничение на число лёгких слабовзаимодействующих частиц.
• Закалка тяжёлых реликтовых частиц.
• Слабовзаимодействующие массивные частицы – WIMP’s.
• Стабильные или квазистабильные частицы в SUSY теориях.
• Скрытый сектор в ФЭЧ.
• Лёгкие долгоживущие частицы. Аксионы.
• Сверхтяжёлые реликтовые частицы. Топологические дефекты во Вселенной.
• Зеркальный мир во Вселенной.

Часть 5. Проявление тёмной материи в физических процессах во Вселенной.

• Влияние частиц тёмной материи на нуклеосинтез.
• Гравитационная неустойчивость тёмной материи на ранних этапах эволюции.
• Спектры возмущений тёмной материи фридмановских миров.
• Гравитационное удержание материи. Формирование звёзд и галактик.
• Влияние тёмной материи на формирование крупномасштабной структуры.
• Выводы о физической природе тёмной материи.

Часть 6. Эксперименты поиску частиц тёмной материи и их следов.

• Поиски на ускорителях.
• Поиски в прямых экспериментах.
• Косвенные поиски. Космические лучи, гамма-излучение и нейтрино.
• Экспериментальная проверка альтернативных законов гравитации.

Часть 7. Обзор расширенных теорий гравитации.

• Скалярно-тензорная гравитация.
• f(R) гравитация.
• Модели с дополнительными измерениями.
• Квантовые теории гравитации.

Часть 8. Многомерие и геометризация физических взаимодействий.

• Уравнения Эйнштейна, Максвелла и Клейна-Фока. Объединение в рамках 5-мерия.
• Системы отсчёта в ОТО. Монадный метод.
• Пятимерная теория Калуцы.
• Пятимерная теория Клейна-Фока-Румера.
• Шестимерная теория Калуцы-Клейна.
• Геометризация электрослабых (7-мерие) и сильных (8-мерие) взаимодействий.
• Появление новых частиц в моделях с дополнительными измерениями.
• Космологические эффекты в моделях с дополнительными измерениями.

Преподаватель: Доцент, к.ф.-м.н. Майоров А.Г.

Вернуться к описанию курса "Природа тёмной материи"