The cuspy halo problem (also known as the core-cusp problem) refers to a discrepancy between the inferred dark matter density profiles of low-mass galaxies and the density profiles predicted by cosmological N-body simulations. Nearly all simulations form dark matter halos which have "cuspy" dark matter distributions, with density increasing steeply at small radii, while the rotation curves of most observed dwarf galaxies suggest that they have flat central dark matter density profiles ("cores").
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| - Problema de la cúspide de l'halo (ca)
- Cuspy halo problem (en)
- Problème de concentration du halo (fr)
- Problema della cuspide degli aloni galattici (it)
- Problema do halo concentrado (pt)
- Проблема каспов (ru)
- 星系暈尖點問題 (zh)
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| - Проблема каспов (проблема центрального каспа, проблема сингулярного гало, англ. cuspy halo problem) — одно из основных противоречий модели холодной тёмной материи, являющейся в настоящее время общепринятой, с наблюдательными данными. Численное моделирование эволюции структуры галактик на основании общепринятой космологической модели предсказывает сингулярность в распределении плотности гало тёмной материи в центральных областях — так называемый касп. Эффект приводил бы к такому поведению кривых вращения вблизи центра галактик, которого результаты наблюдений не подтверждают. Наблюдаемые кривые вращения свидетельствуют о существовании во внутренней зоне участка практически постоянной плотности, получившей обозначение ядра. (ru)
- 星系暈尖點問題出現在宇宙論模擬的冷暗物質將在宇宙最密集的區域形成尖點－也就是說，在中心點的數值將出現一個尖銳的峰值。這暗示了星系的中心，例如我們的銀河系，將會比其他區域有更高的暗物質密度。但是，在許多這類星系的中心，暗物質在分佈上似乎一點都沒有這樣的問題。 不過，這並不是個棘手的問題，因為重子物質的分布和暗物質分佈之間的問題，在高重子濃縮的區域上未被充分的探討過。特別是，高密度的重子物質除了重力之外還有由其它作用力造成的不同分佈。重子物質的分佈，反過來說，可能影響到暗物質自然的密度尖點。 (zh)
- El problema de la cúspide de l'halo sorgeix de les simulacions cosmològiques que semblen indicar que la matèria fosca freda formaria distribucions en forma de cúspide en les àrees més denses de l'univers. Aquest fet implicaria que el centre de la nostra galàxia, per exemple, exhibiria una densitat de matèria fosca més alta que en altres àrees. Això no obstant, sembla més aviat que els centres d'aquestes galàxies no tenen cap cúspide en al distribució de la matèria fosca. (ca)
- The cuspy halo problem (also known as the core-cusp problem) refers to a discrepancy between the inferred dark matter density profiles of low-mass galaxies and the density profiles predicted by cosmological N-body simulations. Nearly all simulations form dark matter halos which have "cuspy" dark matter distributions, with density increasing steeply at small radii, while the rotation curves of most observed dwarf galaxies suggest that they have flat central dark matter density profiles ("cores"). (en)
- Le problème de concentration du halo découle de simulations cosmologiques qui semblent indiquer que la matière noire froide (CDM) affecte des distributions concentrées, c'est-à-dire qu'elle augmente brutalement jusqu'à des valeurs élevées à un point central, et ceci dans les zones les plus denses de l'Univers. Ceci impliquerait que le centre de notre galaxie, par exemple, présenterait une densité supérieure de matière noire que les autres régions. Cependant, il semble plutôt que les centres de ces galaxies n'ont vraisemblablement aucune concentration de matière noire. (fr)
- Il problema della cuspide degli aloni galattici deriva dalla previsione della CDM (Cold Dark Matter - materia oscura fredda) secondo la quale la curva di densità di materia oscura nelle regioni più dense dell'universo aumenta rapidamente fino ad arrivare a un picco là dov'è concentrata la maggior parte della materia in un punto centrale della curva, per poi diminuire di nuovo rapidamente. Questo implicherebbe che il centro della galassia dovrebbe essere il punto di maggior picco di concentrazione di materia oscura, mentre dalle osservazioni fatte questo picco non è affatto presente. (it)
- Problema do halo concentrado refere-se a uma discrepância entre os perfis de densidade de matéria escura observados de galáxias de baixa massa e os perfis de densidade previstos por simulações cosmológicas de corpo-N. Quase todas as simulações formam halos de matéria escura que possuem distribuições de matéria escura, com densidades que aumentam fortemente em pequenos raios, enquanto as curvas de rotação da maioria das galáxias anãs observadas sugerem que elas têm perfis de densidade de matéria escura central plana. (pt)
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| - El problema de la cúspide de l'halo sorgeix de les simulacions cosmològiques que semblen indicar que la matèria fosca freda formaria distribucions en forma de cúspide en les àrees més denses de l'univers. Aquest fet implicaria que el centre de la nostra galàxia, per exemple, exhibiria una densitat de matèria fosca més alta que en altres àrees. Això no obstant, sembla més aviat que els centres d'aquestes galàxies no tenen cap cúspide en al distribució de la matèria fosca. S'ha especulat que la distribució de la matèria bariomètrica podria d'alguna manera desplaçar la matèria fosca freda dels nuclis densos de les galàxies espirals; no obstant això, aquest fet no ha estat corroborat per cap explicació plausible o cap simulació per ordinador. (ca)
- The cuspy halo problem (also known as the core-cusp problem) refers to a discrepancy between the inferred dark matter density profiles of low-mass galaxies and the density profiles predicted by cosmological N-body simulations. Nearly all simulations form dark matter halos which have "cuspy" dark matter distributions, with density increasing steeply at small radii, while the rotation curves of most observed dwarf galaxies suggest that they have flat central dark matter density profiles ("cores"). Several possible solutions to the core-cusp problem have been proposed. Many recent studies have shown that including baryonic feedback (particularly feedback from supernovae and active galactic nuclei) can "flatten out" the core of a galaxy's dark matter profile, since feedback-driven gas outflows produce a time-varying gravitational potential that transfers energy to the orbits of the collisionless dark matter particles. Other works have shown that the core-cusp problem can be solved outside of the most widely accepted Cold Dark Matter (CDM) paradigm: simulations with warm or self-interacting dark matter also produce dark matter cores in low-mass galaxies. It is also possible that the distribution of dark matter that minimizes the system energy has a flat central dark matter density profile. (en)
- Le problème de concentration du halo découle de simulations cosmologiques qui semblent indiquer que la matière noire froide (CDM) affecte des distributions concentrées, c'est-à-dire qu'elle augmente brutalement jusqu'à des valeurs élevées à un point central, et ceci dans les zones les plus denses de l'Univers. Ceci impliquerait que le centre de notre galaxie, par exemple, présenterait une densité supérieure de matière noire que les autres régions. Cependant, il semble plutôt que les centres de ces galaxies n'ont vraisemblablement aucune concentration de matière noire. Cela demeure un problème insoluble. Les spéculations selon lesquelles la distribution de matière baryonique pourrait d'une quelconque façon déplacer la matière noire dans les cœurs denses des galaxies spirales ne s'appuie sur aucune explication plausible ni aucune simulation informatique. « La présence de concentration dans les centres de halos de CDM est un des premiers et des plus solides résultats dérivé de la simulation cosmolique des N-corps ». Les simulations numériques pour des formations de structures de CDM prédisent des propriétés structurelle en conflit avec les observations astronomiques. Les différences apparaissent entre des galaxies et des amas de galaxies. "La principale [simulation] à avoir retenu beaucoup d'attention est le problème de la concentration du halo, à savoir que le prédit des halos ayant un cœur de forte densité ou bien des profils internes trop brusques comparés aux observations". Le conflit entre les simulations numériques et les observations astronomiques crée des contraintes numériques relatives au problème cœur/concentration. Les contraintes observationnelles sur les concentrations du halo impliquent l'existence de contraintes théoriques sur les paramètres cosmologiques. Selon McGaugh, Barker, et de Blok, il existe trois interprétations possibles à l'égard des limites de concentration de halos, qu'elles soient présentées par eux-mêmes ou d'un quelconque autre auteur : 1.
* "les halos de CDM doivent avoir une concentration, en sorte que les limites présentées comportent de nouvelles contraintes sur les paramètres cosmologiques." 2.
* "quelque chose, par exemple une réaction, une modification de la nature de la matière noire) élimine les concentrations et ainsi les contraintes cosmologiques. 3.
* "l'image de la formation du halo suggérée par les simulations de CDM est erronée. Considérer des modèles qui modifient la nature de la matière noire constitue une voie permettant de résoudre le problème de concentration du cœur des halos galactiques. Parmi d'autres possibilités, des théoriciens ont considéré des matières noires tiède, ou , ou encore interagissant avec elle-même, ou encore matière noire "metacold" (en) (fr)
- Il problema della cuspide degli aloni galattici deriva dalla previsione della CDM (Cold Dark Matter - materia oscura fredda) secondo la quale la curva di densità di materia oscura nelle regioni più dense dell'universo aumenta rapidamente fino ad arrivare a un picco là dov'è concentrata la maggior parte della materia in un punto centrale della curva, per poi diminuire di nuovo rapidamente. Questo implicherebbe che il centro della galassia dovrebbe essere il punto di maggior picco di concentrazione di materia oscura, mentre dalle osservazioni fatte questo picco non è affatto presente. Il problema non sembra insolvibile poiché non sono ancora state studiate a fondo le relazioni tra concentrazione di materiale barionico e di materia oscura in aree a grande concentrazione barionica. In particolare un'area ad alta densità di materiale barionico avrebbe una distribuzione differente a causa di interazioni di forze diverse dalla gravità. La distribuzione del materiale barionico può dunque influenzare la curva a cuspide della distribuzione di materia oscura. Ultimamente è stato messo in discussione quanto si conosceva sulla materia oscura e sulla formazione delle galassie. Come pubblicato su Nature 461 un gruppo di astrofisici tra i quali l'italiano , pensano che il componente della materia oscura possa essere una particella non ancora scoperta; ciò è avvalorato dal fatto che si è notato che le galassie a disco ruotano ad una velocità maggiore di quella che dovrebbero se fossero formate interamente dalla materia visibile. Il satellite Chandra mostra un alone di materia oscura attorno ad una galassia ellittica. Questa scoperta è in conflitto con i dati ottici che suggeriscono una carenza di materia oscura attorno alle galassie Il concetto dell'esistenza della materia oscura è stato introdotto per giustificare la coesione della struttura galattica che invece degenererebbe se come componente avesse solo il materiale visibile. Viene inoltre teorizzato che le galassie siano immerse in una specie di nuvola, chiamata, appunto, alone di materia oscura, ed abbiano un campo di forza di gravità nella parte esterna della galassia più forte di quello ipotizzato dalla legge di Newton ed Einstein. Questa idea viene chiamata MOND ( Modified Newtonian Dynamics ). Si è arrivati a questo risultato controllando le misure fatte sulla velocità di rotazione delle galassie e si è tracciata la distribuzione della materia su un vasto numero di esse. Lo studio è stato intrapreso da Gianfranco Gentile, , e . Si è trovato che il campo gravitazionale della materia oscura all'interno di un alone è lo stesso per tutte le galassie e che il campo gravitazionale della materia visibile misurato sempre nello stesso punto risulta essere uguale per tutte le galassie considerate. Quindi si può dedurre che:
* La materia oscura e quella visibile interagiscono tra loro in maniera più forte di quello che si pensava;
* Oppure la materia oscura nelle galassie non esiste. (it)
- Проблема каспов (проблема центрального каспа, проблема сингулярного гало, англ. cuspy halo problem) — одно из основных противоречий модели холодной тёмной материи, являющейся в настоящее время общепринятой, с наблюдательными данными. Численное моделирование эволюции структуры галактик на основании общепринятой космологической модели предсказывает сингулярность в распределении плотности гало тёмной материи в центральных областях — так называемый касп. Эффект приводил бы к такому поведению кривых вращения вблизи центра галактик, которого результаты наблюдений не подтверждают. Наблюдаемые кривые вращения свидетельствуют о существовании во внутренней зоне участка практически постоянной плотности, получившей обозначение ядра. (ru)
- Problema do halo concentrado refere-se a uma discrepância entre os perfis de densidade de matéria escura observados de galáxias de baixa massa e os perfis de densidade previstos por simulações cosmológicas de corpo-N. Quase todas as simulações formam halos de matéria escura que possuem distribuições de matéria escura, com densidades que aumentam fortemente em pequenos raios, enquanto as curvas de rotação da maioria das galáxias anãs observadas sugerem que elas têm perfis de densidade de matéria escura central plana. Foram propostas várias soluções possíveis para o problema. Muitos estudos recentes mostraram que a regeneração bariônica (particularmente a regeneração de supernovas e núcleos galácticos ativos) pode "achatar" o núcleo da matéria escura de uma galáxia, uma vez que as saídas de gás impulsionadas por regeneração produzem um variável no tempo que transfere energia para as órbitas das partículas de matéria escura sem colisão. Outros trabalhos mostraram que o problema pode ser resolvido fora do paradigma da matéria escura fria mais amplamente aceito: simulações com matéria escura quente ou auto-interativa também produzem núcleos de matéria escura em galáxias de baixa massa. (pt)
- 星系暈尖點問題出現在宇宙論模擬的冷暗物質將在宇宙最密集的區域形成尖點－也就是說，在中心點的數值將出現一個尖銳的峰值。這暗示了星系的中心，例如我們的銀河系，將會比其他區域有更高的暗物質密度。但是，在許多這類星系的中心，暗物質在分佈上似乎一點都沒有這樣的問題。 不過，這並不是個棘手的問題，因為重子物質的分布和暗物質分佈之間的問題，在高重子濃縮的區域上未被充分的探討過。特別是，高密度的重子物質除了重力之外還有由其它作用力造成的不同分佈。重子物質的分佈，反過來說，可能影響到暗物質自然的密度尖點。 (zh)
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