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Die Silk-Dämpfung (engl. Silk damping, nach Joseph Silk, der den Effekt 1968 erstmals beschrieb) ist ein Effekt, der die Materiekondensation bei kleinen Schwankungen der Strahlungsdichte während des Urknalls dämpfte. Da die Eigengravitation nicht ausreichte, wurde durch die Silk-Dämpfung die Bildung kleinerer Materieansammlungen unterbunden, während große Materieansammlungen aufgrund der hohen Eigengravitation kollabieren können.

Grund ist, dass während der Rekombination Photonen von Orten hoher Materiedichte zu Orten geringerer Dichte diffundieren und dabei Baryonen transportieren. Photonen erreichen dabei eine große freie Weglänge und somit wird letztlich Masse aus der Materieansammlung transportiert. Die Silk-Dämpfung führte zu einer Homogenisierung der kosmischen Hintergrundstrahlung.

Das Vorhandensein der Silk-Dämpfung motiviert (unter anderem) die Annahme nicht-baryonischer Dunkler Materie: Gäbe es nämlich keine Dunkle Materie, so sollte die kosmische Hintergrundstrahlung auch keine Fluktuationen auf kleinen Skalen aufweisen. Fluktuationen in der gemessenen Temperatur entsprechen einer Dichteschwankung im Baryonen-Photonen-Gas des Universums (Zustandsgleichung), die aufgrund der Silk-Dämpfung nicht existieren können.

Tatsächlich werden aber Fluktuationen in der Hintergrundstrahlung nachgewiesen, die nicht aus dem Klumpen baryonischer Materie stammen können. Stattdessen nimmt man an, dass die Dunkle Materie, die nicht mit Strahlung wechselwirkt, die Dichte- bzw. Temperatur-Fluktuationen verursacht hat.


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- [de] Silk-Dämpfung

[en] Diffusion damping

In modern cosmological theory, diffusion damping, also called photon diffusion damping, is a physical process which reduced density inequalities (anisotropies) in the early universe, making the universe itself and the cosmic microwave background radiation (CMB) more uniform. Around 300,000 years after the Big Bang, during the epoch of recombination, diffusing photons travelled from hot regions of space to cold ones, equalising the temperatures of these regions. This effect is responsible, along with baryon acoustic oscillations, the Doppler effect, and the effects of gravity on electromagnetic radiation, for the eventual formation of galaxies and galaxy clusters, these being the dominant large scale structures which are observed in the universe. It is a damping by diffusion, not of diffusion.[1]



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