暗物质的宇宙学证据

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　　 目前最令人信服和精确的暗物质存在证据来自整个可观测宇宙。从定性上讲，如果没有暗物质的作用，宇宙就不会呈现出我们今天所观察到的样子：星系的分布方式将会不同，宇宙微波背景（CMB）的温度各向异性也不会呈现出现在的样子。暗物质作为结构形成的不可或缺的催化剂。它使宇宙从一个初始状态—几乎完美的平滑状态，只有微小的不均匀性—转变为一个在许多不同尺度上都富含结构的状态。它允许原始的不均匀性增长，形成了今天观察到的星系。正如我们稍后将看到的，普通物质无法完成这项任务，主要是因为它与辐射的耦合。

　　 我们需要一些标准宇宙学模型方面的知识。标准宇宙学模型三个组成部分的演化可以简要总结为：

　　 辐射的密度按 $1/a^4$ 的比例变化。最初，当尺度因子 $a$ 非常小的时候，辐射（光子和中微子）占主导地位，宇宙几乎是均匀的，对光子是不透明的。

　　 物质的密度按 $1/a^3$ 的比例变化。在后期，宇宙变成了由物质主导（在 $t \sim 50 kyr$ 时，当宇宙比现在小约 $1/3400$）然后变得透明（“重组” 发生在 $t \sim 380 kyr$ 时，即 $a_{recomb} \sim 1/1100$，当宇宙冷却到远低于氢的结合能，以至于电子和质子形成了中性氢）。

　　 暗能量。现在（尺度因子 $a = 1$），宇宙由一个组成部分主导，其密度不随 a 变化，这与它是一个宇宙常数或真空能量相容。