El acoplamiento oscilatorio entre la materia oscura y la ordinaria produce señales cósmicas observables.La resonancia de materia oscura se refiere a interacciones hipotéticas en las que partículas o estructuras de materia oscura resuenan con materia ordinaria o entre sí, produciendo señales detectables. A diferencia de la detección directa o indirecta, que se basa en la dispersión o aniquilación, los efectos de resonancia pueden amplificar interacciones débiles a frecuencias o energías específicas, haciéndolas observables. Este concepto se explora en diversos contextos, desde las fluctuaciones de densidad del universo temprano hasta la dinámica de estrellas y agujeros negros.
El término 'resonancia de materia oscura' no es una teoría única establecida, sino una colección de ideas que han surgido en el siglo XXI, particularmente en el contexto de la materia oscura ultraligera (como los axiones) y la subestructura de la materia oscura. No se puede atribuir un único originador.
El mecanismo típicamente involucra un proceso periódico u oscilatorio. Por ejemplo, si la materia oscura forma grumos u ondas, podrían ejercer una fuerza gravitacional periódica sobre la materia ordinaria, como las estrellas en una galaxia. Si la frecuencia de esta fuerza coincide con una frecuencia de oscilación natural del sistema (como el período orbital de una estrella), la resonancia puede amplificar el efecto, dando lugar a anomalías observables. Alternativamente, en el universo temprano, las interacciones resonantes entre la materia oscura y la ordinaria podrían haber mejorado la generación de ciertas partículas o perturbaciones, dejando huellas en el fondo cósmico de microondas.
Se utiliza en búsquedas astrofísicas de materia oscura, como la observación de efectos resonantes en los movimientos estelares o en la polarización de la luz de galaxias distantes, y en modelos cosmológicos de formación de estructuras.
Algunas propuestas sugieren que la materia oscura podría formar 'estrellas de bosones' que resuenan con el movimiento orbital de las estrellas a su alrededor, lo que podría causar variaciones periódicas observables en las velocidades estelares.
| \Omega_{\text{DM}} h | variable | Dark matter relic density parameter times squared Hubble constant — density parameter |
| \Gamma | variable | Inflaton decay rate — tasa de desintegración per second |
| M_P | variable | Reduced Planck mass — masa kilogram |
| m_{\phi} | variable | Mass of the dark matter particle (or inflaton) — masa kilogram |
| \propto | operador | Indicates direct proportionality — proporcionalidad |
| \sqrt{} | operador | Takes the square root of the argument — raíz cuadrada |
